文档文本内容
第 02 讲 函数的单调性与最大(小)值
目录
第一部分:基础知识..................................................1
第二部分:高考真题回顾..............................................3
第三部分:高频考点一遍过............................................3
高频考点一:函数的单调性.........................................3
角度1:求函数的单调区间.......................................3
角度2:根据函数的单调性求参数.................................4
角度3:复合函数的单调性.......................................4
角度4:根据函数单调性解不等式.................................4
高频考点二:函数的最大(小)值...................................5
角度1:利用函数单调性求最值...................................5
角度2:根据函数最值求参数.....................................6
角度3:不等式恒成立问题.......................................6
角度4:不等式有解问题.........................................7
第四部分:典型易错题型..............................................9
备注:单调区间容易忽视定义域.....................................9
备注:分段函数单调性问题容易忽视分段点大小比较...................9
备注:利用单调性解不等式容易忽略函数定义域.......................9
第五部分:新定义题(解答题).......................................10第一部分:基础知识
1、函数的单调性
(1)单调性的定义
一般地,设函数 的定义域为 ,如果对于定义域 内某个区间 上的任意两个自变量的值 , ;
①当 时,都有 ,那么就说函数 在区间 上是增函数
②当 时,都有 ,那么就说函数 在区间 上是减函数
(2)单调性简图:
(3)单调区间(注意先求定义域)
若函数 在区间 上是增函数或减函数,则称函数 在这一区间上具有(严格的)单调
性,区间 叫做函数 的单调区间.
(4)复合函数的单调性(同调增;异调减)
对于函数 和 ,如果当 时, ,且 在区间 上和
在区间 上同时具有单调性,则复合函数 在区间 上具有单调性,并且具
有这样的规律:增增(或减减)则增,增减(或减增)则减.
2、函数的最值
(1)设函数 的定义域为 ,如果存在实数 满足
①对于任意的 ,都有 ;
②存在 ,使得
则 为最大值
(2)设函数 的定义域为 ,如果存在实数 满足
①对于任意的 ,都有 ;
②存在 ,使得
则 为最小值
3、常用高频结论(1)设 , .
①若有 或 ,则 在闭区间 上是增函数;
②若有 或 ,则 在闭区间 上是减函数.此为函数
单调性定义的等价形式.
(2)函数相加或相减后单调性:
设 ,两个函数 , 在区间 上的单调性如下表,则 在 上的单
调性遵循(增+增=增;减+减=减)
增 增 增
减 减 减
增 减 增
减 增 减
(3)对钩函数单调性: ( , )的单调性:在 和 上单调
递增,在 和 上单调递减.
(4)常见对钩函数: ( ),的单调性:在 和 上单调递增,在
和 上单调递减.
第二部分:高考真题回顾
1.(2023·北京·统考高考真题)下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国·(新课标Ⅰ卷))设函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:函数的单调性
角度1:求函数的单调区间
典型例题
例题1.(2024上·湖南娄底·高一校考期末)函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
例题2.(2024上·四川宜宾·高一校考期末)函数 的单调递减区间是 .
角度2:根据函数的单调性求参数
典型例题
例题1.(2024上·河北沧州·高一统考期末)已知函数 在R上单调递增,则实数
a的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2.(2024上·广东深圳·高一校考期末)函数 在 上单调递增,则k的取值范围为
.
角度3:复合函数的单调性
典型例题
例题1.(2024·全国·高一假期作业)已知函数 ,则单调递增区间为 .
例题2.(2024·全国·高一假期作业)函数 的单调递减区间是 .
角度4:根据函数单调性解不等式
典型例题
例题1.(2024上·福建莆田·高一校联考期末)已知偶函数 在区间 上是增函数,则满足的 取值范围是 .
例题2.(2024上·海南海口·高一海南中学校考期末)已知函数 是定义在R上的奇函数,且当
时, .
(1)求 在R上的解析式;
(2)判断 的单调性,并解不等式 .
练透核心考点
1.(2024上·浙江温州·高一统考期末)已知函数 在定义域 上是减函数,则 的值可
以是( )
A.3 B.2 C.1 D.
2.(2024上·福建福州·高一福建省福州第一中学校考期末)设函数 ( 且 )在区间
上单调递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024上·山东青岛·高一统考期末)定义在 上的函数 ,若 ,则 的取
值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2024·全国·高三专题练习)函数 的单调递减区间是( )
A. B. 和
C. D. 和
5.(2024·江苏·高一假期作业)函数 的单增区间为( )
A. B.
C. D.
6.(2024下·全国·高一开学考试)若函数 在 内满足:对于任意的实数
,都有 成立,则实数 的取值范围为 .高频考点二:函数的最大(小)值
角度1:利用函数单调性求最值
典型例题
例题1.(2024下·高二课前预习)函数 在 上的最大值和最小值分别是( )
A.12, B.5, C.5, D.12,
例题2.(2024上·江苏镇江·高一统考期末)函数 的定义域为 ,则值域为( )
A. B. C. D.
例题3.(2024上·河南许昌·高一统考期末)已知函数 .
(1)判断函数 奇偶性,并用定义法证明;
(2)写出函数 的单调区间,并用定义法证明某一个区间的单调性;
(3)求函数 在 上的最大值和最小值.
角度2:根据函数最值求参数
典型例题
例题1.(2024·江苏·高一假期作业)已知函数 有最小值,则实数a的取值范围
是 .
例题2.(2024上·吉林通化·高三校考阶段练习)已知函数 在区间 上有最小值4,则
实数k= .
例题3.(2023上·江苏镇江·高一江苏省镇江第一中学校考阶段练习)若函数 在 的最
大值为2,则 的取值范围是 .角度3:不等式恒成立问题
典型例题
例题1.(多选)(2023上·江苏淮安·高一校考阶段练习)已知关于 的不等式 对 恒成
立,则实数 的可取值是( )
A.-2 B.0 C.3 D.7
例题2.(2023上·江苏扬州·高一江苏省邗江中学校考阶段练习)已知函数 .
(1)若 ,且 ,求函数 的值域;
(2)若 ,都有 ,求 的取值范围.
例题3.(2023上·广东潮州·高一饶平县第二中学校考期中)已知幂函数 在 上
单调递减.
(1)求 的解析式;
(2)若 在 上恒成立,求实数 的取值范围.
角度4:不等式有解问题
典型例题
例题1.(2023上·辽宁·高一校联考阶段练习)若“ , ”为真命题,则
的取值范围为( )
A. B.
C. D.例题2.(2023上·湖北武汉·高一武汉市第四中学校考阶段练习)已知关于 的不等式 在
上有解,则实数 的取值范围是 .
例题3.(2023上·江苏连云港·高三江苏省海州高级中学校考阶段练习)已知函数 .
(1)当 时,求 的最大值和最小值;
(2)若 ,使 成立,求实数 的取值范围.
练透核心考点
1.(2024下·湖北·高一湖北省汉川市第一高级中学校联考开学考试)下列选项中是“ ,
”成立的一个必要不充分条件的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·全国·高一专题练习)函数 , 的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
3.(2024·全国·高三专题练习)已知函数 在区间 上的最大值为 ,则实数 的值为
.
4.(2024上·黑龙江哈尔滨·高一统考期末)已知函数 .
(1)若 是奇函数,求实数 的值;
(2)若 ,求 在 上的值域.
5.(2024·全国·高一假期作业)已知
(1)根据单调性的定义证明函数 在区间 上是减函数
(2)若函数 ( )的最大值与最小值之差为1,求实数 的值6.(2024上·河南商丘·高一睢县回族高级中学校联考期末)已知函数 .
(1)设函数 ,实数 满足 ,求 ;
(2)若 在 时恒成立,求 的取值范围.
7.(2023上·江苏南通·高一统考期中)已知函数 .
(1)试判断函数 在区间 上的单调性,并用函数单调性定义证明;
(2)若存在 ,使 成立,求实数 的范围.
8.(2023下·河北邢台·高二校联考阶段练习)已知函数 , .
(1)求函数 在 上的值域;
(2)若 , ,使得 ,求实数 的取值范围.
第四部分:典型易错题型
备注:单调区间容易忽视定义域
1.(2023上·陕西西安·高一校考阶段练习)函数 的单调增区间是 .
2.(2023下·福建三明·高一永安市第九中学校考阶段练习)函数 的单调递减区间是
.备注:分段函数单调性问题容易忽视分段点大小比较
1.(2023上·宁夏石嘴山·高三石嘴山市第三中学校考开学考试)已知 是
上的减函数,则实数 的取值范围是 .
2.(2023上·广东深圳·高一校考期末)若 ,满足对任意 ,都有
成立,则 的取值范围是 .
备注:利用单调性解不等式容易忽略函数定义域
1.(2023上·重庆·高一重庆市辅仁中学校校考期中)定义在 上的奇函数 为减函数,且
,则实数 的取值范围是 .
2.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 是减函数,则满足 的x
的取值范围是 .
第五部分:新定义题(解答题)
1.(2024上·福建泉州·高一统考期末)给定函数 与 ,若 为减函数且值
域为 ( 为常数),则称 对于 具有“确界保持性”.
(1)证明:函数 对于 不具有“确界保持性”;
(2)判断函数 对于 是否具有“确界保持性”;
(3)若函数对于具有“确界保持性”,求实数的值.