函数 f(x) 在区间 [1, 2] 上有定义,则 f(x) 满足()A. 单调时一定有界B. 连续C. 有最大值D. 有界
A. 单调时一定有界
B. 连续
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,包括单调性、连续性、有界性以及最值的相关知识。解题思路是根据函数在闭区间上的性质定理,对每个选项逐一进行分析判断。
选项A
根据单调有界定理:若函数$y = f(x)$在闭区间$[a,b]$上单调递增(或递减),则函数$f(x)$在$[a,b]$上有界。
已知函数$f(x)$在区间$[1, 2]$上有定义,当$f(x)$在$[1, 2]$上单调时,不妨设$f(x)$单调递增。
对于任意的$x_1,x_2\in[1,2]$,且$x_1\lt x_2$,有$f(x_1)\leq f(x)\leq f(x_2)$。
取$M = \max\{f(1),f(2)\}$,$m = \min\{f(1),f(2)\}$,则对于任意的$x\in[1,2]$,都有$m\leq f(x)\leq M$,所以$f(x)$有界。
同理,当$f(x)$单调递减时,也可证明$f(x)$有界。所以选项A正确。
选项B
函数在区间$[1, 2]$上有定义,并不一定连续。例如函数$f(x)=\begin{cases}1, & x = 1\\2, & x = 2\end{cases}$在区间$[1, 2]$上有定义,但在$x = 1$和$x = 2$处不连续,所以选项B错误。
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,但可以取开区间的情况来理解),它在$(1,2)$上没有最大值,所以选项C错误。
选项D
函数在区间$[1, 2]$上有定义,不一定有界。例如函数$f(x)=\frac{1}{x - 2}$,$x\in[1,2)$,当$x$趋近于$2$时,$f(x)$趋近于负无穷,函数无界,所以选项D错误。