本题导读

本题核心考查指数型复合函数的单调性判定与值域(最值)分析,属于考查基本概念理解的选择题。

📌【题干】

Question

(2005年上海卷(理)) 若函数 ,则该函数在 上是 ()

A. 单调递减无最小值           B. 单调递减有最小值

C. 单调递增无最大值           D. 单调递增有最大值

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 分析分母部分 的单调性。
  2. 根据倒数变换的单调性规律(或复合函数“同增异减”原则)确定 的单调性。
  3. 利用自变量 时的极限表现,分析函数的值域以及最值的存在性。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

首先分析单调性: 因为底数 ,所以指数函数 在 上单调递增。 常数不改变单调性,故分母 在 上单调递增且恒大于 0。 根据倒数函数的单调性性质(增函数的倒数为减函数), 可得 在 上是单调递减的。

接着分析最值: 由于 在 上严格单调递减,其值域边界在自变量趋于无穷大时取得。

  • 当 时,,此时 ;
  • 当 时,,此时分母趋于无穷大,故 。

从而可得函数 的值域区间为 。 由于值域为两端开放的开区间,均不可取到端点值, 因此该函数既无最大值,也无最小值。

综上所述,该函数在 上是单调递减无最小值。 故选 A

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:复合函数单调性判定、开区间内最值的存在性辨析。
  2. 核心方法:性质直接推导法、端点极限分析法。
  3. 避坑指南:容易混淆“有界”与“有最值”的概念。虽然函数的值域被限制在 之间,是有界的,但因为 和 都是极限状态下的渐近值,在实数集内没有任何一个具体的 能让 成立,所以该函数没有最小值。

📖【试题探源与推广】

Tip

1.试题探源: 本题由人教A版必修第一册“指数函数”章节中关于标准反比例指数函数的性质考查题改编而来。 2.结论推广: 对于形如 ()的函数,在其定义域 上恒单调递减,值域为 ,在闭区间上存在最值,但在开区间 上无最值。

🔗【关联脉络】

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