高考數(shù)學(xué)函數(shù)的單調(diào)性與最值復(fù)習(xí)試題(帶答案)
考試是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段和方法,考前需要做好各方面的知識(shí)儲(chǔ)備。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高考數(shù)學(xué)函數(shù)的單調(diào)性與最值復(fù)習(xí)試題,希望對(duì)大家有所幫助!
高考數(shù)學(xué)函數(shù)的單調(diào)性與最值復(fù)習(xí)試題及答案解析
一、選擇題
1.(2013•宣城月考)下列四個(gè)函數(shù)中,在區(qū)間(0,1)上是減函數(shù)的是( )
A.y=log2x B.y=x
C.y=-12x D.y=1x
D [y=log2x在(0,+∞)上為增函數(shù);
y=x 在(0,+∞)上是增函數(shù);
y=12x在(0,+∞)上是減函數(shù),
y=-12x在(0,+∞)上是增函數(shù);
y=1x在(0,+∞)上是減函數(shù),
故y=1x在(0,1)上是減函數(shù).故選D.]
2.若函數(shù)f(x)=4x2-mx+5在[-2,+∞)上遞增,在(-∞,-2]上遞減,則f(1)=( )
A.-7 B.1
C.17 D.25
D [依題意,知函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為x=--m8=m8=-2,即 m=-16,從而f(x)=4x2+16x+5,f(1)=4+16+5=25.]
3.(2014•佛山月考)若函數(shù)y=ax與y=-bx在(0,+∞)上都是減函數(shù),則y=ax2+bx在(0,+∞)上是( )
A.增函數(shù) B.減函數(shù)
C.先增后減 D.先減后增
B [∵y=ax與y=-bx在(0,+∞)上都是減函數(shù),
∴a<0,b<0,
∴y=ax2+bx的對(duì)稱軸方程x=-b2a<0,
∴y=ax2+bx在(0,+∞)上為減函數(shù).]
4.“函數(shù)f(x)在[a,b]上為單調(diào)函數(shù)”是“函數(shù)f(x)在[a,b]上有最大值和最小值”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
A [若函數(shù)f(x)在[a,b]上為單調(diào)遞增(減)函數(shù),則在[a,b]上一定存在最小(大)值f(a),最大(小)值f(b).所以充分性滿足;反之,不一定成立,如二次函數(shù)f(x)=x2-2x+3在[0,2]存在最大值和最小值,但該函數(shù)在[0,2]不具有單調(diào)性,所以必要性不滿足,即“函數(shù)f(x)在[a,b]上單調(diào)”是“函數(shù)f(x)在
[a,b]上有最大值和最小值”的充分不必要條件.]
5.設(shè)函數(shù)f(x)定義在實(shí)數(shù)集上,f(2-x)=f(x),且當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=ln x,則有 ( )
A.f(13)<f(2)<f(12)
B.f(12)<f(2)<f(13)
C.f(12)<f(13)<f(2)
D.f(2)<f(12)<f(13)
C [由f(2-x)=f(x)可知f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=ln x,可知當(dāng)x≥1時(shí)f(x)為增函數(shù),所以當(dāng)x<1時(shí)f(x)為減函數(shù),因?yàn)閨12-1|<|13-1|<|2-1|,所以f(12)<f(13)<f(2).故選C.]
6.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+y)=f(x)+f(y),當(dāng)x<0時(shí),f(x)>0,則函數(shù)f(x)在[a,b]上有( )
A.最小值f(a) B.最大值f(b)
C.最小值f(b) D.最大值fa+b2
C [∵f(x)是定義在R上的函數(shù),且f(x+y)=f(x)+f(y),
∴f(0)=0,令y=-x,則有f(x)+f(-x)=f(0)=0.
∴f(-x)=-f(x).∴f(x)是R上的奇函數(shù).
設(shè)x1<x2,則x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)>0.
∴f(x)在R上是減函數(shù).
∴f(x)在[a,b]有最小值f(b).]
7.設(shè)函數(shù)f(x)定義在實(shí)數(shù)集上,f(2-x)=f(x),且當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=ln x,則有( )
A.f13<f(2)<f12
B.f12<f(2)<f13
C.f12<f13<f(2)
D.f(2)<f12<f13
C [由f(2-x)=f(x)可知,f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=ln x,可知當(dāng)x≥1時(shí)f(x)為增函數(shù),所以當(dāng)x<1時(shí)f(x)為減函數(shù),因?yàn)?2-1<13-1<|2-1|,所以f12<f13<f(2).]
8.(2014•黃岡模擬)已知函數(shù)y=1-x+x+3的最大值為M,最小值為m,則mM的值為( )
A.14 B.12
C.22 D.32
C [顯然函數(shù)的定義域是[-3,1]且y≥0,故y2=4+2(1-x)(x+3)=4+2-x2-2x+3=4+2-(x+1)2+4,根據(jù)根式內(nèi)的二次函數(shù),可得4≤y2≤8,故2≤y≤22,即m=2,M=22,所以mM=22.]
二、填空題
9.函數(shù)y=-(x-3)|x|的遞增區(qū)間是________.
解析 y=-(x-3)|x|
=-x2+3x,x>0,x2-3x,x≤0.
作出該函數(shù)的圖象,
觀察圖象知遞增區(qū)間為0,32.
答案 0,32
10.若f(x)=ax+1x+2在區(qū)間(-2,+∞)上是增函數(shù),則a的取值范圍是________.
解析 設(shè)x1>x2>-2,則f(x1)>f(x2),
而f(x1)-f(x2)=ax1+1x1+2-ax2+1x2+2
=2ax1+x2-2ax2-x1(x1+2)(x2+2)
=(x1-x2)(2a-1)(x1+2)(x2+2)>0,
則2a-1>0.得a>12.
答案 12,+∞
三、解答題
11.已知f(x)=xx-a(x≠a).
(1)若a=-2,試證f(x)在(-∞,-2)內(nèi)單調(diào)遞增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減,求a的取值范圍.
解析 (1)證明:設(shè)x1<x2<-2,
則f(x1)-f(x2)=x1x1+2-x2x2+2=2(x1-x2)(x1+2)(x2+2).
∵(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
∴f(x1)<f(x2),∴f(x)在(-∞,-2)內(nèi)單調(diào)遞增.
(2)設(shè)1<x1<x2,則
f(x1)-f(x2)=x1x1-a-x2x2-a=a(x2-x1)(x1-a)(x2-a).
∵a>0,x2-x1>0,
∴要使f(x1)-f(x2)>0,
只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,
∴a≤1.
綜上所述,a的取值范圍為(0,1].
12.已知f(x)是定義在[-1,1]上的奇函數(shù),且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],
a+b≠0時(shí),有f(a)+f(b)a+b>0成立.
(1)判斷f(x)在[-1,1]上的單調(diào)性,并證明;
(2)解不等式:f(x+12)
(3)若f(x)≤m2-2am+1對(duì)所有的a∈[-1,1]恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析 (1)任取x1,x2∈[-1,1],且x1
則-x2∈[-1,1],
∵f(x)為奇函數(shù),
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)
=f(x1)+f(-x2)x1+(-x2)•(x1-x2),
由已知得f(x1)+f(-x2)x1+(-x2)>0,x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)
∴f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增.
(2)∵f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增,
∴x+12<1x-1,-1≤x+12≤1,-1≤1x-1≤1.
解得-32≤x<-1.
(3)∵f(1)=1,f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增.
∴在[-1,1]上,f(x)≤1.
問題轉(zhuǎn)化為m2-2am+1≥1,
即m2-2am≥0,對(duì)a∈[-1,1]成立.
設(shè)g(a)=-2m•a+m2≥0.
①若m=0,則g(a)=0≥0,對(duì)a∈[-1,1]恒成立.
?、谌鬽≠0,則g(a)為a的一次函數(shù),若g(a)≥0,對(duì)a∈[-1,1]恒成立,必須g(-1)≥0且g(1)≥0,
∴m≤-2,或m≥2.
∴m的取值范圍是m=0或m≥2或m≤-2.
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