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§2.2 函数的单调性与最值
课标要求 1.借助函数图象,会用数学符号语言表达函数的单调性、最值,理解实际意
义.2.掌握函数单调性的简单应用.
知识梳理
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数 减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D,如果∀x,x∈I
1 2
当x<x 时,都有____________,那么 当x<x 时,都有____________,那么
1 2 1 2
定义 就称函数f(x)在区间I上单调递增,特 就称函数f(x)在区间I上单调递减,特
别地,当函数f(x)在它的定义域上单调 别地,当函数f(x)在它的定义域上单调
递增时,我们就称它是增函数 递减时,我们就称它是减函数
图象
描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间I上____________或________________,那么就说函数y=f(x)在这一
区间具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
2.函数的最值
前提 一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足
(1)∀x∈D,都有____________; (1)∀x∈D,都有____________;
条件
(2)∃x∈D,使得____________ (2)∃x∈D,使得____________
0 0
结论 M是函数y=f(x)的最大值 M是函数y=f(x)的最小值
常用结论
1.∀x,x∈I且x≠x,有>0(<0)或(x-x)[f(x)-f(x)]>0(<0)⇔f(x)在区间I上单调递增(减).
1 2 1 2 1 2 1 2
2.在公共定义域内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数.
3.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
4.复合函数的单调性:同增异减.自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若函数f(x)满足f(-3)<f(2),则f(x)在[-3,2]上单调递增.( )
(2)若函数f(x)在(-2,3)上单调递增,则函数f(x)的单调递增区间为(-2,3).( )
(3)若函数f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在区间[a,b]上一定有最值.( )
(4)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
2.下列函数中,在其定义域上是减函数的是( )
A.y=-2x+1 B.y=x2+1
C.y= D.y=2x
3.(2023·宜春统考)函数y=-在区间[1,2]上的最大值为( )
A.- B.-
C.-1 D.不存在
4.函数 f(x)是定义在[0,+∞)上的减函数,则满足 f(2x-1)>f 的 x 的取值范围是
________________.
题型一 确定函数的单调性
命题点1 函数单调性的判断
例1 (多选)下列函数在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=x- B.y=|x2-2x|
C.y=2x+2cos x D.y=lg(x+1)
命题点2 利用定义证明函数的单调性
例2 试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
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思维升华 确定函数单调性的四种方法
(1)定义法.(2)导数法.(3)图象法.(4)性质法.
跟踪训练1 (1)函数g(x)=x·|x-1|+1的单调递减区间为( )
A. B.
C.[1,+∞) D.∪[1,+∞)
(2)(2024·唐山模拟)函数f(x)= 的单调递增区间为___________________.
题型二 函数单调性的应用
命题点1 比较函数值的大小例3 (2023·湘潭统考)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x ,x∈(-∞,0](x≠x),有
1 2 1 2
<0,则( )
A.f(-2)<f(3)<f(4)
B.f(-2)>f(3)>f(4)
C.f(3)<f(4)<f(-2)
D.f(4)<f(-2)<f(3)
命题点2 求函数的最值
例4 (2023·四川外国语大学附中模拟)函数f(x)=x-+1在[1,4]上的值域为( )
A. B.[0,1]
C. D.
求函数的值域(最值)的常用方法
(1)配方法:主要用于和一元二次函数有关的函数求值域问题.
(2)单调性法:利用函数的单调性,再根据所给定义域来确定函数的值域.
(3)数形结合法.
(4)换元法:引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”.
(5)分离常数法:分子、分母同次的分式形式采用配凑分子的方法,把函数分离成一个常数
和一个分式和的形式.
典例 (多选)下列函数中,值域正确的是( )
A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6)
B.函数y=的值域为R
C.函数y=2x-的值域为
D.函数y=+的值域为[,+∞)
命题点3 解函数不等式
例5 函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的减函数,且f(a+1)<f(2a),则实数a的取值范围是
____________________.
命题点4 求参数的取值范围
例6 (2024·恩施模拟)已知函数f(x)=满足:对任意x ,x∈R,当x≠x 时,都有>0成立,
1 2 1 2
则实数a的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.
C. D.[1,2]
跟踪训练2 (1)已知函数f(x)=则不等式f(x+2)<f(x2+2x)的解集是( )
A.(-2,1)
B.(0,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)D.(1,+∞)
(2)若函数f(x)=在(a,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为_______________.