训练13 函数的单调性的应用 基础巩固 站起来,拿得到! 1.已知函数y=ax2+bx+c(a0)图象的对称轴为直线x=3,则下列关系式中,不正确的是( ) A.f(6)f(4) B.f(2)f( ) C.f(3+ )=f(3- ) D.f(0)f(7) 答案:D 解析:依题意,函数y=ax2+bx+c在(-,3)内递增,在[3,+]内递减,故f(0)=f(6)f(7). 2.设f(x)为定义在A上的减函数,且f(x)0,则下列函数:(1)y=3-2 004f(x);(2)y=1+ ; (3)y=f2(x);④y=2 005+f(x).其中为增函数的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案:B 解法一:令f(x)= (x0),则(1)y=3-2 004f(x)=3- ;(2)y=1+ =1+1 002x; (3)y=f2(x)= ;(4)y=2 005+ 在(0,+)上为增函数的是(1)(2),故正确命题的个数为2. 解法二:利用单调函数的定义判断. 3.函数f(x)在定义域上单调递减,且过点(-3,2)和(1,-2),则使|f(x)|2的自变量x的取值范围是( ) A.(-3,+) B.(-3,1) C.(-,1) D.(-,+) 答案:B 解析:|f(x)|f(x)2 f(1)f(-3),又f(x)单调递减,故-31. 4.已知函数f(x)=x2-6x+7的图象如图所示,下列四个命题中正确的命题个数为( ) (1)函数在(-,1]上单调递减 (2)函数的单调递减区间为(-,1] (3)函数在[3,4]上单调递增 (4)函数的单调递增区间为[3,4] A.1 B.2 C.3 D.4 答案:B 解析:由图形知(1)(3)正确;函数的单调递增区间为[3,+),递减区间为(-,3],故(2)(3)错误. 5.若函数f(x)=ax2+2x+5在(2,+)上是单调递减的,则a的取值范围是______________. 答案:a- 解析:若a=0,则f(x)=2x+5,与已知矛盾,a0. 这时,f(x)=ax2+2x+5=a(x+ )2+5- ,对称轴为x=- ,由题设知 ,解得a- . 6.已知f(x)在R上满足f(-x)+f(x)=0,且在[0,+]上为增函数,若f( )=1,则-1f(2x+1)0的解集为__________________. 答案:(- ,- ] 解析:由f(-x)+f(x)=0 f(0)=0, f(- )=-1,故由-1f(2x+1)0 f(- )f(2x+1)f(0),可证f(x)在R上为增函数,故- 0 - - . 7.已知f(x)是定义在(0,+)上的增函数,且f( )=f(x)-f(y),f(2)=1,解不等式f(x)-f( )2. 解:2=f(2)+f(2),而f( )=f(x)-f(y)可以变形为f(y)+f( )=f(x). 令y=2, =2,即x=2y=4, 则有f(2)+f(2)=f(4),2=f(4). f(x)-f( )2可以变形为f[x(x-3)]f(4). 又∵f(x)是定义在(0,+)上的增函数, 解得34. 原不等式的解集为{x|34}. 能力提升 踮起脚,抓得住! 8.函数y=-|x-1|(x+5)的单调增区间为( ) A.(-,-2] B.[-2,+) C.[-2,1) D.[1,+) 答案:C 解析:y=-|x-1|(x+5)= 由图形易知选C. 9.已知函数f(x)在定义域[a,b]上是单调函数,函数值域为[-3,5],则以下说法正确的是( ) A.若f(a)f(b)0,则存在x1[a,b],使f(x1)=0 B.f(x)在区间[a,b]上有最大值f(b)=5 C.f(x)在区间[a,b]上有最小值f(a)=-3 D.f(x)在区间[a,b]上有最大值不是f(b),最小值也不是f(a) 答案:A 解析:若函数单调递增,则排除D,若函数单调递减,则排除B、C,由此知选A. 10.y=f(x)在[0,+]上为减函数,则f()、f(3)、f(4)?的大小关系为_______________. 答案:f(3))f(4) 解析:04, 且函数f(x)的减区间为[0,+],f(3))f(4). 11.函数y=-x2-10x+11在区间[-1,2]上的最小值是________________. 答案:-13 解析:因为y=-x2-10x+11=-(x+5)2+36,根据二次函数的性质可知函数在[-1,2]上是减函数,故函数的最小值是f(2)=-22-102+11=-13. 12.已知函数f(x)的定义域为(-1,1),求满足下列条件的实数a的取值范围: (1)f(x)在定义域内单调递减; (2)f(1-a)f(a2-1). 解:∵f(1-a)f(a2-1), 又f(x)在定义域(-1,1)内单调递减,则 或- 0 01. 故a的取值范围为{a|01}. 13.设函数y=f(x)(xR且x0)对任意非零实数x、y都有f(xy)=f(x)+f(y)成立. (1)求证:f(1)=f(-1)=0且f( )=-f(x)(x (2)判断f(x)与f(-x)的关系; (3)若f(x)在(0,+)上单调递增,解不等式f( )-f(2x-1)0. (1)证明:令x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1)?得f(1)=0. 再令x=y=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1)得f(-1)=0. 对任意x0,有f(x)+f( )=f(1)=0, f( )=-f(x). (2)解:对任意xR且x0,有f(-x)+f(-1)=f(x), f(-x)=f(x). (3)解:∵f(x)在(0,+)上单调递增,则f(x)在(-,0)上单调递减,则f( )=-f(x),则-f(x)-f(2x-1)0 f(x)+f(2x-1)0,即f[x(2x-1)]|x(2x-1)|1,解得- 1且x . 拓展应用 跳一跳,够得着! 14.(四川成都模拟)已知f(x)是R上的增函数,若令F(x)=f(1-x)-f(1+x),则F(x)是R上的( ) A.增函数 B.减函数 C.先减后增的函数 D.先增后减的函数 答案:B 解析:取f(x)=x,则F(x)=(1-x)-(1+x)=-2x为减函数. 15.函数y=f(x)是定义在R上的减函数,则y=f(|x+2|)的单调减区间是____________________. 答案:[-2,+) 解析:∵y=f(u)在R上递减, u=|x+2|在[-2,+)上递增,在(-,-2]上递减, y=f(|x+2|)在[-2,+)上递减. 16.已知函数f(x)对任意x、yR,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x0时,f(x)0,f(1)=- . (1)求证:f(x)是R上的减函数; (2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值. (1)证明:令x=y=0,f(0)=0,令y=-x可得f(-x)=-f(x). 在R上任取x1x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2). ∵x1x2, x1-x20. 又∵x0时f(x)0, f(x1-x2)0, 即f(x1)-f(x2)0. 由定义可知f(x)在R上为单调递减函数. (2)解:∵f(x)在R上是减函数, f(x)在[-3,3]上也是减函数. f(-3)最大,f(3)最小. f(3)=f(2)+f(1)=f(1)+f(1)+f(1)=3(- )=-2. f(-3)=-f(3)=2, 即f(x)在[-3,3]上最大值为2,最小值为-2. |