第二节 函数的单调性与最值
★常见函数的单调性★
1.在区间()0,+∞上不是增函数的函数是 ( )
A .21y x =+
B .2
31y x =+
C .2y x
=
D .2
21y x x =++
2. 若函数ax y =与x
b y -=在()+∞,0上是减函数,则函数bx ax y +=2
在()+∞,0上是
( ) A .增函数
B .减函数
C .先增后减
D .先减后增
3. 函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )
A .]1,(],0,(-∞-∞
B .),1[],0,(+∞-∞
C .]1,(),,0[-∞+∞ D. ),1[),,0[+∞+∞ 4. 函数2x y -=在区间()+∞∞-,上是( )
A. 增函数. B .既不是增函数又不是减函数 C .减函数 D .既是增函数又是减函数
5. 若函数()b x k y ++=12在()+∞∞-,上是减函数,则( ) A .21>k B .21
1- 6. 下列函数中,在()0,∞-内是减函数的是( ) A .2 1x y -= B .x y 11+ = C .13+=x y D .()2 1+=x y 7. 考察函数:①,x y =②,x x y = ③,2 x x y -=④,x x x y +=在()0,∞-上为增函数的是( ) A .①和② B .②和③ C .③和④ D .④和① 8.函数1 1 1-- =x y ( ) A .在()+∞-,1内单调递增 B .在()+∞-,1内单调递减 C .在()+∞,1内单调递增 D .在()+∞,1内单调递减 9.函数()1 2 ax f x x += +在区间()2,-+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .10,2?? ?? ? B .1,2??+∞ ??? C .()2,-+∞ D .()(),11,-∞-?+∞ 10. 若()ax x x f 22 +-=与()1 += x a x g 在区间[]2,1上都是减函数,则a 的取值范围是( ) A .()()1,00,1-? B.()(]1,00,1-? C.()1,0 D.(]1,0 11.函数53-=x y 为减函数的区间是__________; 12. 函数x x y 22 -=的减区间是 ; 13. 函数b x k k x f ++-=)23()(2 在R 上是减函数,则k 的取值范围是_________; 14. 指出函数()2235 34 x x f x x x ++=++的单调区间,并比较()f π-与 f ? ?? 的大小. 15. 设函数()f x x = -在[]3,0x ∈-上的最大值a ,最小值为b ,求a b +的值. 16. 已知函数())1f x a = ≠. (1)若0a >,则()f x 的定义域是________; (2)若()f x 在区间(]0,1上是减函数,则实数a 的取值范围是________. ★单调性的定义及证明★ 1. 下列函数()f x 中,满足“对任意1x ,2x ∈(0,+∞),当1x <2x 时,都有1()f x >2()f x 的是( ) A. ()1f x x = B. ()()2 1f x x =- C. ()x f x e = D. ()ln(1)f x x =+ 2. 函数()y f x =是R 上的减函数,对于120,0x x <>,则( ) A. ()()12f x f x ->- B. ()()12f x f x -<- C. ()()12f x f x -=- D. 无法确定 3. 定义在R 上的函数()y f x =对任意两个不等实数,a b ,总有()() 0f a f b a b ->-成立,则 必有 ( ) A .函数()y f x =先增后减 B. 函数()y f x =先减后增 C. ()y f x =是R 上的增函数 D. ()y f x =是R 上的减函数 4. 函数)(x f 在),(b a 和),(d c 都是增函数,若),(),,(21d c x b a x ∈∈,且21x x <那么( ) A .)()(21x f x f < B .)()(21x f x f > C .)()(21x f x f = D .无法确定 5. 已知下列命题: ①定义在R 上的函数()f x 满足(2)(1)f f >,则函数()f x 是R 上的增函数; ②定义在R 上的函数()f x 满足(2)(1)f f >,则函数()f x 在R 上不是减函数; ③定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是增函数,在区间[0,)+∞上也是增函数,则函数()f x 在R 上是增函数; ④定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是增函数,在区间(0,)+∞上也是增函数,则函数()f x 在R 上是增函数. 其中正确命题的序号有 ; 6. 如果函数()f x 在[],a b 上是增函数,对于任意的[]()1212,,x x a b x x ∈≠,下列结论中正确的有 ; ① ()() 1212 0f x f x x x ->-; ② ()()()12120x x f x f x -->????; ③ ()()()()12f a f x f x f b <<<; ④ ()() 12 120x x f x f x ->-. 7. 已知下列四个命题: ①若()f x 为减函数,则()f x -为增函数; ②若()f x 为增函数,则函数()() 1 g x f x = 在其定义域内为减函数; ③若()f x 与()g x 均为(),a b 上的增函数,则()()f x g x 也是区间(),a b 上的增函数; ④若()f x 与()g x 在(),a b 上分别是递增与递减函数,且()0g x ≠,则() () f x g x 在(),a b 上是递增函数. 其中命题正确的是 (填序号). 8. 根据函数单调性的定义证明函数3 ()1f x x =-+在(,)-∞+∞上是减函数. 9. 证明函数x x e e y 1 +=在()+∞,0上是增函数. 10. 已知函数()[)()1,,1m f x x m x m x =++∈+∞<,证明函数在[)1,+∞上为增函数. 11. 定义在R 上的函数()y f x =满足()()f x f x -=-,它在()0,+∞上是增函数,并且 ()0f x <,问:()() 1 F x f x = 在(),0-∞上是增函数还是减函数?证明结论. 12.讨论函数()2 1ax f x x =- (a≠0)在区间(-1,1)内的单调性. 13.已知函数()2 x f x x =+,讨论函数的单调性,并加以证明. 14. 函数)(),(x g x f 在区间],[b a 上都有意义,且在此区间上 ①)(x f 为增函数,0)(>x f ; ②)(x g 为减函数,0)( 判断)()(x g x f 在],[b a 的单调性,并给出证明. 15. 设函数()f x ax = ,是否存在实数a ,使得()f x 在给定区间()0,+∞是单调 增函数,若存在,求出a 的范围. 16.已知函数1)(2 +=x x f ,且)]([)(x f f x g =,)()()(x f x g x G λ-=,试问,是否存 在实数λ,使得)(x G 在]1,(--∞上为减函数,并且在)0,1(-上为增函数. ★函数单调性的应用★ 1. 函数()f x 在区间()2,3-上是增函数,则()5f x +的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 2. 已知定义在()+∞,0上的函数)(x f 单调递增,则满足)3 1 ()12(f x f <-的x 的解( ) A . ??? ??32,31 B. ??????32,31 C. ?? ? ??32,21 D . ??????32,21 3. 函数定义域为R ,当)()(,0x f m x f m >+>,则不等式)()(2 x f x f -<解集为( ) A .()),0(1,+∞?-∞- B .()0,1- C .()1,0 D ()1,1- 4. 定义在R 上的函数()y f x =在(),2-∞上是增函数,且()2y f x =+图象的对称轴是 0x = 则 ( ) A .()()13f f -< B .()()03f f > C .()()13f f -=- D .()()23f f < 5. 已知()x f 在区间R 内是减函数,又0,,≤+∈∈b a R b R a ,则有( ) A .()()()()b f a f b f a f --≤+ B .()()()()b f a f b f a f -+-≤+ C .()()()()b f a f b f a f --≥+ D .()()()()b f a f b f a f -+-≥+ 6. 函数1)(2 ++=px x x f 对任意x 均有)1()1(x f x f -=+,那么)1(),1(),0(f f f -的大小关系是 ( ) A. )0()1()1(f f f <-< B. )1()1()0(f f f <-< C. )1()0()1(-< D. )1()0()1(f f f <<- 7. 已知函数()x f 是R 上的增函数,()()3,1,1,0B A -是其图象上的两点,那么不等式 ()11<+x f 的解集的补集是 ( ) A .()1,2- B .()1,4 C .(][),14,-∞?+∞ D .(][),12,-∞-?+∞ 8.设函数()log a f x x =在(),0-∞上单调递增,则()f a 与()1f a +的大小关系是 ( ) A. ()()1f a f a =+ B. ()()1f a f a <+ C. ()()1f a f a >+ D 不能确定 9. 设232555 322555 a b c ===(),(),(),则a ,b ,c 的大小关系是 ( ) A .a c b >> B .a b c >> C .c a b >> D .b c a >> 10. 设c b a ,,均为正数,且a a 2 1log 2=,b b 21log 21=??? ??,c c 2log 21=??? ??.则( ) A.c b a << B. a b c << C. b a c << D. c a b << 11. 设1a >,且)2(log ),1(log )1(log 2 a p a n a m a a a =-=+=,则p n m ,,的大小关系为 ( ) A .n m p >> B . m p n >> C .m n p >> D . p m n >> 12.若函数12 log 1y x =+是增函数,则x 的取值范围是( ) A .1->x B .22-≤≥x x 或 C .1- D .120-<≤-≥x x 或 13. ()x f 是定义在()+∞,0上的递减函数,且()()32- 14. 已知函数| |)(a x e x f -=(a 为常数).若)(x f 在区间[1,+∞)上是增函数,则a 的取值范围 ; 15. 已知函数()x f 为R 上的减函数,则满足()11 f x f ?? ? ??的实数x 的取值范围是 ; 16.设2 lg ,(lg ),a e b e c ===,,a b c 的大小关系是 ; 17. 函数()x f 的图象关于y 轴对称,且在()+∞,0上递减,()()032-f f ,下列命题中:①()()302f f <<; ②()01>f ;③()05.2 18. 已知()f x 是定义在[]1,1-上的增函数,且2 (1)(1)f x f x -<-,求x 的取值范围. 19. 已知函数()f x 是区间()0,+∞上的减函数,那么2 3(1)4f a a f ?? -+ ??? 与的大小关系如何? 20. 已知()x f 是定义在(-2,2)上的减函数,并且()()011>---m f m f ,求实数m 的取值范围. 21. 设函数()x f 是定义在R 是增函数,如果不等式( )()a f x ax f -<--212 对于任意 []1,0∈x 都成立,求实数a 的取值范围. 22.已知f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,若f m x f m x (sin )(cos )2 2 1-≤++对 x R ∈恒成立,求实数m 的取值范围. 23.已知函数f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,且对一切实数x ,不等式 f k x f k x (sin )(sin )-≥-22恒成立,求k 的值. 24. 定义在(],4-∞上的减函数f x ()满足( )27sin cos 4f m x f x ? -≤+?? 对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围. ★抽象函数单调性★ 1. 定义在()1,1-上的函数()()??? ? ??--=-xy y x f y f x f 1;当()1,0x ∈-时,()0f x >,若 11511P f f ?? ??=+ ? ??? ?? ,()1,02Q f R f ?? == ???,则P ,Q ,R 的大小关系为( ) A. R >Q >P B. R >P >Q C. P >R >Q D. Q >P >R 2. 已知函数f x ()对任意x y R ,∈有f x f y f x y ()()()+=++2,当x >0时, f x ()>2,f ()35=,求不等式f a a ()2223--<的解集 ; 3.设)(x f 是定义在R 上不为零的函数,对任意R y x ∈,,都有)()()(y x f y f x f +=?,若))((,2 1 1*N ∈==n n f a a n ,则数列}{n a 的前n 项和的取值范围是 ; 4.已知函数f x ()对任意实数x y ,都有f x y f x f y ()()()+=+,且当x >0时, f x f ()()>-=-012,,求f x ()在[]-21,上的值域. 5.已知f x ()对一切x y ,,满足f f x y f x f y ()()()()00≠+=?,,且当x <0时, f x ()>1,求证:(1)x >0时,01< 6. 定义在R 上的函数)(x f y =,0)0(≠f ,当0x >时,1)(>x f ,且对任意的,a b R ∈, 有()()()f a b f a f b +=. (1)求证:(0)1f =; (2)求证:对任意的x R ∈,恒有()0f x >; (3)求证:()f x 是R 上的增函数; (4)若() 2()21f x f x x ->,求x 的取值范围. 7.设函数y f x =()定义在R 上,当x >0时,f x ()>1,且对任意m n ,,有 f m n f m f n ()()()+=?,当m n ≠时f m f n ()()≠。 (1)证明f ()01=; (2)证明:f x ()在R 上是增函数; (3)设{} A x y f x f y f =?<()|()()(),221, B x y f ax by c a b c R a =++=∈≠{()|()},,,,,10,若A B ?=?,求 a b c ,,满足的条件。 8.定义在(-11,)上的函数f x ()满足(1),对任意x y ,,∈-()11都有 f x f y f x y xy ()()( )+=++1, (2)当x ∈-()10,时,有f x ()>0, (1)试判断f x ()的奇偶性;(2)判断f x ()的单调性; (3)求证f f f n n f ()()()()15111131 122+++++>…。 9. 定义在R 上的非负函数()x f ,对任意的y x ,R ∈都有()()()xy f y f x f =且()00=f , ()11=-f ,当1>y 时,都有()1>y f . (1)求证:()x f 在()+∞,0上递增;