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专题四 《函数》讲义
5.5 单调性
知识梳理 . 单调性
1.增函数、减函数
定义:设函数f(x)的定义域为I:
(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x ,x ,当xf(x),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
1 2
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格
的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
3.判断函数单调性常用方法
(1)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.
(2)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升
或下降确定单调性.
(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.
(4)性质法:①对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及
f(x)±g(x)增减性质进行判断;
②对于复合函数,先将函数y=f(g(x))分解成y=f(t)和t=g(x),再讨论(判断)这两个函数的
单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进行判断.
4.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.
(2)存在x∈I,使得f(x)=M.
0 0
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.
题型一 . 常见函数的单调性(单调区间)
1.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,﹣2) B.(﹣∞,﹣1) C.(1,+∞) D.(4,+∞)
2.已知函数f(x)=e|x﹣a|(a为常数).若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则a的取
值范围是( )A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,1] C.(1,+∞) D.[1,+∞)
3.已知函数f(x)
=
{x2+(4a−3)x+3a,x<0(a>0且a≠1)是R上的单调函数,
log (x+1)+2,x≥0
a
则a的取值范围是( )
3 3 2 3 2 3
A.(0, ] B.[ ,1) C.[ , ] D.( , ]
4 4 3 4 3 4
{(a−2)x,x≥2
4 . 已 知 函 数 f ( x ) , 满 足 对 任 意 的 实 数 x ≠ x , 都 有
= 1 x 1 2
( ) −1,x<2
2
f(x
1
)−f(x
2
)
<
0成立,则实数a的取值范围为( )
x −x
1 2
13 13 13
A.(1,+∞) B.(−∞, ] C.(−∞, ) D.( ,+∞)
8 8 8
题型二 . 利用函数单调性求值域、最值
1.若函数 f(x)
{(1−2a)x+3a,x<1的值域为
R,则 a 的取值范围是
=
2x−1,x≥1
( )
1 1 1 1
A.[0, ) B.( ,1] C.[﹣1, ) D.(0, )
2 2 2 2
1
2.已知函数 f(x)=lg(ax2+(2﹣a)x+ )的值域为 R,则实数 a 的取值范围是
4
( )
A.(1,4) B.(1,4)∪{0} C.(0,1]∪[4,+∞) D.[0,
1]∪[4,+∞)
{x2−2ax+12,x≤1
3.已知函数f(x) ,若f(x)的最小值为f(1),则实数a的取
= 4
x+ +a,x>1
x
值范围是 .
4.已知函数f(x)=2x,则函数f(f(x))的值域是( )A.(0,+∞) B.(1,+∞) C.[1,+∞) D.R
1
5.已知函数f(x)=lnx− ax2+(a﹣1)x+a(a>0)的值域与函数f(f(x))的值域
2
相同,则a的取值范围为( )
4 4
A.(0,1] B.(1,+∞) C.(0, ] D.[ ,+∞)
3 3
题型三 . 利用函数单调性比较大小
1.已知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,当x >x >1时,[f(x )﹣f(x )]
2 1 2 1
1
(x ﹣x )<0恒成立,设a=f(− ),b=f(2),c=f(e),则a,b,c的大小关系
2 1
2
为( )
A.c>a>b B.c>b>a C.a>c>b D.b>a>c
2.已知函数y=f(x)在区间(﹣∞,0)内单调递增,且f(﹣x)=f(x),若a=f(
log 13),b=f(2﹣1.2),c=f( 1 ),则a,b,c的大小关系为( )
2 2
A.a>c>b B.b>c>a C.b>a>c D.a>b>c
3.(2013·天津)设函数f(x)=ex+x﹣2,g(x)=lnx+x2﹣3.若实数a,b满足f(a)=
0,g(b)=0,则( )
A.g(a)<0<f(b) B.f(b)<0<g(a)
C.0<g(a)<f(b) D.f(b)<g(a)<0
题型四 . 利用 ( 抽象 ) 函数单调性解不等式
1.已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取
值范围是 .
2.已知函数 {−x2+2x−1,x≤1,若f(a2﹣4)>f(3a),则实数a的取值范围
f(x)=
|x−1|,x>1
是( )
A.(﹣4,1) B.(﹣∞,﹣4)∪(1,+∞)
C.(﹣1,4) D.(﹣∞,﹣1)∪(4,+∞)
1
3.(2012·全国)当0<x≤ 时,不等式4x<log x恒成立,则实数a的取值范围是 .
a
24.(2017·全国3)设函数f(x) {x+1,x≤0,则满足f(x)+f(x 1)>1的x的取
= −
2x,x>0 2
值范围是 .