高考数学(理数)一轮课后刷题练习:第2章 函数、导数及其应用2.2(教师版)
展开一、选择题
1.函数y=f(x)在区间[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,则下列结论成立的是( )
A.f(1)
解析 因为函数f(x+2)是偶函数,所以f(x+2)=f(-x+2),即函数f(x)的图象关于x=2对称,又函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,所以函数y=f(x)在区间[2,4]上单调递减.因为f(1)=f(3),eq \f(7,2)>3>eq \f(5,2),所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,2)))
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.(4,+∞) D.(-∞,4)
答案 B
解析 ∵f(x)=ax+1在R上递减,∴a<0.
而g(x)=a(x2-4x+3)=a(x-2)2-a.
∵a<0,∴在(-∞,2)上g(x)递增.故选B.
3.若函数y=lga(x2+2x-3),当x=2时,y>0,则此函数的单调递减区间是( )
A.(-∞,-3) B.(1,+∞)
C.(-∞,-1) D.(-1,+∞)
答案 A
解析 当x=2时,y=lga(22+2×2-3)=lga5,
∴y=lga5>0,∴a>1.由复合函数单调性知,单调递减区间需满足eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2x-3>0,,x<-1,))解之得x<-3.故选A.
4.已知函数f(x)=x2-2ax+a在区间(0,+∞)上有最小值,则函数g(x)=eq \f(fx,x)在区间(0,+∞)上一定( )
A.有最小值 B.有最大值
C.是减函数 D.是增函数
答案 A
解析 ∵f(x)=x2-2ax+a在(0,+∞)上有最小值,
∴a>0.∴g(x)=eq \f(fx,x)=x+eq \f(a,x)-2a在(0,eq \r(a))上单调递减,在(eq \r(a),+∞)上单调递增.
∴g(x)在(0,+∞)上一定有最小值.故选A.
5.已知f(x)=x2-csx,则f(0.6),f(0),f(-0.5)的大小关系是( )
A.f(0)
解析 ∵f(-x)=(-x)2-cs(-x)=x2-csx=f(x),∴f(x)是偶函数.∴f(-0.5)=f(0.5).
又∵f′(x)=2x+sinx,当x∈(0,1)时,f′(x)>0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,∴f(0)
答案 C
解析 由已知得当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,
当1
∴f(x)的最大值为f(2)=23-2=6.故选C.
7.已知f(x)为R上的减函数,则满足feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x-1)))>f(1)的实数x的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(2,+∞)
C.(-∞,1)∪(1,2) D.(-∞,1)∪(2,+∞)
答案 D
解析 ∵f(x)为R上的减函数,
∴由feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x-1)))>f(1)得eq \f(1,x-1)<1.解得x<1或x>2.
∴x的取值范围是(-∞,1)∪(2,+∞).故选D.
8.已知a>0,设函数f(x)=eq \f(2018x+1+2010,2018x+1)(x∈[-a,a])的最大值为M,最小值为N,那么M+N=( )
A.2018 B.2019 C.4028 D.4027
答案 C
解析 由题意得f(x)=eq \f(2018x+1+2010,2018x+1)=2018-eq \f(8,2018x+1).
∵y=2018x+1在[-a,a]上是单调递增的,
∴f(x)=2018-eq \f(8,2018x+1)在[-a,a]上是单调递增的,
∴M=f(a),N=f(-a),∴M+N=f(a)+f(-a)
=4036-eq \f(8,2018a+1)-eq \f(8,2018-a+1)=4028.故选C.
9.函数f(x)=eq \f(ax+1,x+2)在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))
C.(-2,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
答案 B
解析 ∵当a=0时,f(x)=eq \f(1,x+2)在区间(-2,+∞)上单调递减,
故a=0舍去,∴a≠0,此时f(x)=eq \f(ax+1,x+2)=eq \f(ax+2+1-2a,x+2)=a+eq \f(1-2a,x+2),
又因为y=eq \f(1,x+2)在区间(-2,+∞)上单调递减,
而函数f(x)=eq \f(ax+1,x+2)在区间(-2,+∞)上单调递增,
∴1-2a<0,即a>eq \f(1,2).故选B.
10.若函数f(x)=lg0.2(5+4x-x2)在区间(a-1,a+1)上递减,且b=lg 0.2,c=20.2,则( )
A.c答案 D
解析 f(x)定义域为{x|-1
二、填空题
11.若函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a-1x-2a,x<2,,lgax,x≥2))(a>0且a≠1)在R上单调递减,则实数a的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2),1))
解析 因为函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a-1x-2a,x<2,,lgax,x≥2))(a>0且a≠1)在R上单调递减,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a-1<0,,012.已知函数f(x)的定义域为A,若其值域也为A,则称区间A为f(x)的保值区间.若g(x)=-x+m+ex的保值区间为[0,+∞),则m的值为________.
答案 -1
解析 由定义知,g(x)=-x+m+ex保值区间为[0,+∞),又∵g′(x)=-1+ex≥0,∴g(x)为在[0,+∞)上的增函数.∴当x=0时,g(0)=0,即m+1=0,∴m=-1.
13.已知函数f(x)=x2+eq \f(a,x),若函数f(x)在x∈[2,+∞)上是单调递增的,则实数a的取值范围为________.
答案 (-∞,16]
解析 ∵函数f(x)=x2+eq \f(a,x)在x∈[2,+∞)上单调递增,
∴f′(x)=2x-eq \f(a,x2)=eq \f(2x3-a,x2)≥0在x∈[2,+∞)上恒成立.
∴2x3-a≥0,∴a≤2x3在x∈[2,+∞)上恒成立,
∴a≤2×23=16.
∴实数a的取值范围为(-∞,16].
14.函数f(x)的定义域为A,若x1,x2∈A且f(x1)=f(x2)时总有x1=x2,则称f(x)为单函数.例如,函数f(x)=2x+1(x∈R)是单函数.
给出下列命题:
①函数f(x)=x2(x∈R)是单函数;
②指数函数f(x)=2x(x∈R)是单函数;
③若f(x)为单函数,x1,x2∈A且x1≠x2,则f(x1)≠f(x2);
④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数.
其中真命题是________(写出所有真命题的序号).
答案 ②③④
解析 对于①,若f(x)=x2,则f(x1)=f(x2)时x1=x2,或x1=-x2,故①错误;对于②,f(x)=2x是R上的增函数,当f(x1)=f(x2)时总有x1=x2,故②正确;对于③,由单函数的定义,可知其逆否命题:f(x)为单函数,x1,x2∈A且若x1≠x2,则f(x1)≠f(x2)为真命题,故③正确;对于④,假若f(x1)=f(x2)时,有x1≠x2,这与单调函数矛盾,故④正确.
三、解答题
15.已知函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-eq \f(2,3).
(1)求证:f(x)在R上是减函数;
(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
解 (1)证明:设x1>x2,
则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)
=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2).
又∵x>0时,f(x)<0,而x1-x2>0,
∴f(x1-x2)<0,即f(x1)
(2)∵f(x)在R上是减函数,
∴f(x)在[-3,3]上也是减函数,
∴f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f(-3)与f(3).
而f(3)=3f(1)=-2,且f(0)+f(0)=f(0),
∴f(0)=0,又f(-3)+f(3)=f(-3+3)=0,
∴f(-3)=-f(3)=2.
∴f(x)在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.
16.已知函数f(x)=a-eq \f(1,|x|).
(1)求证:函数y=f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f(x)<2x在(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
解 (1)证明:当x∈(0,+∞)时,f(x)=a-eq \f(1,x),
设0
f(x2)-f(x1)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(1,x2)))-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(1,x1)))=eq \f(1,x1)-eq \f(1,x2)=eq \f(x2-x1,x1x2)>0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)由题意,a-eq \f(1,x)<2x在(1,+∞)上恒成立,
设h(x)=2x+eq \f(1,x),则a
∵1
∴2-eq \f(1,x1x2)>0,∴h(x1)
故a≤h(1),即a≤3,∴a的取值范围是(-∞,3].
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