北师大版(2019)高中数学必修一2.3 函数的单调性和最值 同步练习(2课时含解析)

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名称 北师大版(2019)高中数学必修一2.3 函数的单调性和最值 同步练习(2课时含解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-07-28 22:04:24

文档简介

课时作业(十八) 函数的单调性
[练基础]
1.[多选题]如图所示的是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x)的图象,则下列关于函数f(x)的说法正确的是(  )
A.函数在区间[-5,-3]上单调递增
B.函数在区间[1,4]上单调递增
C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减
D.函数在区间[-5,5]上没有单调性
2.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是(  )
A.y=-3x+2  B.y=
C.y=x2-4x+5
D.y=3x2+8x-10
3.函数f(x)=x|x-2|的增区间是(  )
A.(-∞,1]
B.[2,+∞)
C.(-∞,1],[2,+∞)
D.(-∞,+∞)
4.已知函数y=f(x)在区间[-5,5]上是增函数,那么下列不等式中成立的是(  )
A.f(4)>f(-π)>f(3)
B.f(π)>f(4)>f(3)
C.f(4)>f(3)>f(π)
D.f(-3)>f(-π)>f(-4)
5.若函数y=f(x)在定义域为R,且为减函数,f(1-a)6.已知函数f(x)是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f(2x-1)[提能力]
7.[多选题]已知函数f(x)=2ax2+4(a-3)x+5,下列关于函数f(x)的单调性说法正确的是(  )
A.函数f(x)在R上不具有单调性
B.当a=1时,f(x)在(-∞,0)上递减
C.若f(x)的单调递减区间是(-∞,-4],则a的值为-1
D.若f(x)在区间(-∞,3)上是减函数,则a的取值范围是
8.若函数f(x)=在区间[m,+∞)上为增函数,则实数m的取值范围是________.
9.已知函数f(x)=.
(1)求f(f(3))的值;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并用定义加以证明;
(3)确定x的取值范围,使得函数f(x)=的图象在x轴上方(写出结论即可).
[战疑难]
10.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)对任意x,y∈(0,+∞),恒有f(xy)=f(x)+f(y),且当00,f=1.
(1)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性并加以证明;
(2)若f(x)+f(2-x)<2,求x的取值范围.
课时作业(十八) 函数的单调性
1.解析:若一个函数出现两个或两个以上的单调性相同的区间,不一定能用“∪”连接,故选ABD.
答案:ABD
2.解析:显然A、B两项在(0,2)上为减函数,排除;对C项,函数在(-∞,2)上为减函数,也不符合题意;对D项,函数在上为增函数,所以在(0,2)上也为增函数,故选D.
答案:D
3.
解析:f(x)=x|x-2|

作出f(x)简图如图:
由图象可知f(x)的增区间是(-∞,1],[2,+∞).
答案:C
4.解析:由函数y=f(x)在区间[-5,5]上是增函数,得f(4)>f(π)>f(3)>f(-3)>f(-π)>f(-4).
答案:D
5.解析:由减函数定义得1-a>2a-1,
解得a<.
答案:
6.解析:由函数的定义域和单调性知,不等式f(2x-1)答案:
7.解析:当a=0时,f(x)=-12x+5,在R上是减函数,A错误;当a=1时,f(x)=2x2-8x+5,其单调递减区间是(-∞,2],因此f(x)在(-∞,0)上递减,B正确;由f(x)的单调递减区间是(-∞,-4]得a的值不存在,C错误;在D中,当a=0时,f(x)=-12x+5,在(-∞,3)上是减函数;当a≠0时,由得0答案:BD
8.解析:f(x)===2+,根据函数图象平移法则,可理解为f(x)是由h(x)=-图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位得到.如图.要使函数f(x)=在区间[m,+∞)上为增函数,则需满足m∈(-1,+∞).
答案:(-1,+∞)
9.解析:(1)因为f(3)=,所以f(f(3))=f==3.
(2)函数f(x)在(1,+∞)上单调递减.
证明:任取x1,x2∈(1,+∞),且x1由x1,x2∈(1,+∞),得(x1-1)(x2-1)>0,
由x10,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).由单调性的定义可知,f(x)=在(1,+∞)上单调递减.
(3)作出函数f(x)=的图象,如图所示,由图象知,当x∈{x|x<0或x>1}时,f(x)=的图象在x轴上方.
10.解析:(1)函数f(x)在(0,+∞)上单调递减.证明如下:
?x1,x2∈(0,+∞),且x1∵x1,x2∈(0,+∞),且x1∴0<<1,∴f>0.
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减.
(2)令x=y=,则f=2f=2.
由f(x)+f(2-x)<2得f(x(2-x))
解得1-故x的取值范围是.课时作业(十九) 函数的最大(小)值
[练基础]
1.函数f(x)=则f(x)的最大值、最小值分别为(  )
A.10,6
B.10,8
C.8,6
D.以上都不对
2.已知函数f(x)=,x∈[-8,-4),则下列说法正确的是(  )
A.f(x)有最大值,无最小值
B.f(x)有最大值,最小值
C.f(x)有最大值
,无最小值
D.f(x)有最大值2,最小值
3.函数f(x)=x-的最小值为(  )
A.-
B.-
C.-1
D.0
4.函数f(x)=的最大值为________.
5.函数f(x)=在[1,b](b>1)上的最小值是,则b=________.
6.已知函数f(x)=,x∈[3,5].
(1)判断函数在区间[3,5]上的单调性,并给出证明;
(2)求该函数的最大值和最小值.
[提能力]
7.[多选题]已知函数f(x)=x2-2x+2,关于f(x)的最大(小)值有如下结论,其中正确的是(  )
A.f(x)在区间[-1,0]上的最小值为1
B.f(x)在区间[-1,2]上既有最小值,又有最大值
C.f(x)在区间[2,3]上有最小值2,最大值5
D.当01时,f(x)在区间[0,a]上的最小值为1
8.已知函数y=x2-2x+3在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是________.
9.已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a>0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1.
(1)求a、b的值;
(2)设f(x)=,若不等式f(x)-k>0在x∈(2,5]上恒成立,求实数k的取值范围.
[战疑难]
10.已知≤a≤1,若函数f(x)=ax2-2x+1在区间[1,3]上的最大值为M(a),最小值为N(a),令g(a)=M(a)-N(a).
(1)求g(a)的函数表达式;
(2)求函数g(a)单调增区间与单调减区间,并求出g(a)的最小值.
课时作业(十九) 函数的最大(小)值
1.解析:当-1≤x<1时,6≤x+7<8,
当1≤x≤2时,8≤2x+6≤10.
∴f(x)min=f(-1)=6,
f(x)max=f(2)=10.故选A.
答案:A
2.解析:f(x)==2+,它在[-8,-4)上单调递减,因此有最大值f(-8)=,无最小值.故选A.
答案:A
3.解析:令=t≥0,则x=t2-1,则f(t)=t2-t-1=2-,故函数的最小值在t=取到,f(t)min=-.
答案:A
4.解析:当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
答案:2
5.解析:因为f(x)在[1,b]上是减函数,所以f(x)在[1,b]上的最小值为f(b)==,所以b=4.
答案:4
6.解析:(1)函数f(x)在[3,5]上是单调递增的,
证明:设任意x1,x2,满足3≤x1因为f(x1)-f(x2)=-

=,
因为3≤x10,x2+1>0,x1-x2<0.
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)所以f(x)=在[3,5]上是单调递增的.
(2)f(x)min=f(3)==,
f(x)max=f(5)==.
7.解析:函数f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1的图象开口向上,对称轴为直线x=1.在选项A中,因为f(x)在区间[-1,0]上单调递减,所以f(x)在区间[-1,0]上的最小值为f(0)=2,A错误;在选项B中,因为f(x)在区间[-1,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,所以f(x)在区间[-1,2]上的最小值为f(1)=1,又因为f(-1)=5,f(2)=2,f(-1)>f(2),所以f(x)在区间[-1,2]上的最大值为f(-1)=5,B正确;在选项C中,因为f(x)在区间[2,3]上单调递增,所以f(x)在区间[2,3]上的最小值为f(2)=2,最大值为f(3)=5,C正确;在选项D中,当01时,由图象知f(x)在区间[0,a]上的最小值为1,D正确.
答案:BCD
8.解析:∵y=x2-2x+3=(x-1)2+2,当x=1时,ymin=2;当y=3时,x2-2x+3=3,解得x=0或x=2.由y=x2-2x+3的图象知,当m∈[1,2]时,能保证y的最大值为3,最小值为2.
答案:[1,2]
9.解析:(1)∵g(x)开口方向向上,且对称轴方程为x=1,
∴g(x)在[2,3]上单调递增,

解得a=1且b=0.
(2)∵f(x)-k>0在x∈(2,5]上恒成立.
所以只需k由(1)知f(x)==x+=x-2++2≥2
+2=4.
当且仅当x-2=,即x=3时等号成立.∴k<4.
即k的取值范围是(-∞,4).
10.解析:(1)∵≤a≤1,
∴f(x)的图象为开口向上的抛物线,且对称轴x=∈[1,3].
∴f(x)有最小值N(a)=1-.
当2≤≤3时,a∈,f(x)有最大值M(a)=f(1)=a-1;
当1≤<2时,a∈,f(x)有最大值M(a)=f(3)=9a-5.
∴g(a)=
(2)设≤a1≤a2≤,则
g(a1)-g(a2)=(a1-a2)>0,
∴g(a1)>g(a2),∴g(a)在上是减函数.
∴g(a1)∴当a=时,g(a)有最小值.