函数f(x)在区间[1,2]上有定义,则f(x)满足()A. 连续circled1B. 单调时一定有界C. 有最大值D. 有界
A. 连续\textcircled1
B. 单调时一定有界
C. 有最大值
D. 有界
题目解答
答案
解析
本题考查函数在闭区间上的性质,解题思路是根据函数连续、单调、有界以及最值的相关定义和定理,对每个选项逐一进行分析判断。
选项A
函数在区间$[1,2]$上有定义,并不一定连续。连续的定义是$\lim\limits_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$,对于区间$[1,2]$上的任意一点$x_0$都要满足该条件。例如函数$f(x)=\begin{cases}1, & x = 1 \\ 2, & 1 选项B 根据单调有界定理:若函数$y = f(x)$在闭区间$[a,b]$上单调,则函数$f(x)$在$[a,b]$上有界。 选项C 函数在区间$[1,2]$上有定义,不一定有最大值。例如函数$f(x)=x$,$x\in(1,2)$(这里虽然题目说在$[1,2]$上有定义,但可以构造类似情况说明),当$x$无限趋近于$2$时,$f(x)$无限趋近于$2$,但取不到$2$,所以没有最大值。即使在闭区间$[1,2]$上,若函数不连续也可能没有最大值,如前面提到的$f(x)=\begin{cases}1, & x = 1 \\ 2, & 1 选项D 函数在区间$[1,2]$上有定义,不一定有界。例如函数$f(x)=\frac{1}{x - 1.5}$,$x\in[1,2]$,当$x$趋近于$1.5$时,$f(x)$趋近于正无穷或负无穷,函数无界,所以选项D错误。
设函数$f(x)$在区间$[1,2]$上单调递增,那么对于任意的$x\in[1,2]$,有$f(1)\leq f(x)\leq f(2)$,即$f(x)$有上界$f(2)$和下界$f(1)$,所以$f(x)$有界。
同理,若函数$f(x)$在区间$[1,2]$上单调递减,对于任意的$x\in[1,2]$,有$f(2)\leq f(x)\leq f(1)$,即$f(x)$有上界$f(1)$和下界$f(2)$,所以$f(x)$有界。
因此,函数$f(x)$在区间$[1,2]$上单调时一定有界,选项B正确。