高考数学一轮复习 名校尖子生培优大专题 高频考点分析之函数探讨函数的单调性、周期性、奇偶性问题
高三数学一轮复习 2.2函数的单调性与最值课件

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9
2.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )
A.ylnx2
C.y(1)x 2
B.y x1 D.yx1
x
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10
【解析】选A.
选项
具体分析
因为内外函数在(0,+∞)上都是增函数,根据 A 复合函数的单调性,此函数在(0,+∞)上是增
函数
内函数在(0,+∞)上是增函数,外函数在 B (0,+∞)上是减函数,根据复合函数的单调性,
f(x2)
_都__有__f_(_x_1_)_>_f_(_x_2)_
结论
函数f(x)在_区__间__D_ 函数f(x)在_区__间__D_上
上是增函数
是减函数
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3
增函数
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___
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4
(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y=f(x)的单调区间.
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7
④函数y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是
[1,+∞);
⑤在闭区间上单调的函数,其最值一定在区间端点取到.
其中正确的是( )
A.①②
B.③④
C.④⑤
D.⑤
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8
【解析】选D.①错误.函数的单调递增区间应为(-∞,0]和 (0,+∞). ②错误.对R上的特殊的-1<3,有f(-1)<f(3),f(x)在R上不一定为 增函数. ③错误.函数y=|x|在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是增函数. ④错误.[1,+∞)是单调递增区间的子集. ⑤正确.若函数在闭区间上单调,则其图象的最高、最低点一定 在端点,即最值在端点取到.
2021年新高考数学一轮专题复习第05讲-函数的单调性与最值(讲义版)

【例
2-1】(2020·安徽省六安一中高一月考)若函数
f
x
2x2 1
3 x2
,则
f
x
的值域为(
)
A. ,3
B. 2,3
C. 2,3
D.3,
【答案】C 【分析】
利用分子分离法化简 f x ,再根据不等式的性质求函数的值域.
【详解】
f
x
2x2 3 1 x2
2(x2 1) 1 1 x2
2
1
1 x
考点一 确定函数的单调性(区间)
【例 1-1】(2019·安徽省泗县第一中学高二开学考试(理))如果函数 f(x)在[a,b]上是增函数,
对于任意的 x1,x2∈[a,b](x1≠x2),下列结论不正确的是( )
A.
f
x1
x1
f x2
x2
>0
B.f(a)<f(x1)<f(x2)<f(b)
C.(x1-x2) [f(x1)-f(x2)]>0
取到.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大值(或最小值). 2.函数 y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与 y=-f(x),y= 1 的单调性相反.
f(x) 3.“对勾函数”y=x+a(a>0)的增区间为(-∞,- a),( a,+∞);单调减区间是[- a,0),
x (0, a].
三、 经典例题
的最大值为( )
A.-2
B.-3
C.-4
D.-6
10.(2020·安徽省六安一中高一月考)已知函数 f (x) log 1 (3x2 ax 5) 在 (1, ) 上是减函数,则实数 a
2
高三一轮复习:函数的单调性

高三一轮复习:函数的单调性第一篇:高三一轮复习:函数的单调性高三一轮复习:函数的单调性教学设计一、【教学目标】【知识目标】:使学生从形与数两方面理解函数单调性的概念,学会利用函数图像理解和研究函数的性质,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.【能力目标】通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合数学思想方法,培养学生观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力;通过对函数单调性的证明,提高学生的推理论证能力.【德育目标】通过知识的探究过程培养学生细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯,让学生经历从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程.二、【教学重点】函数单调性的概念、判断、证明及应用.函数的单调性是函数的最重要的性质之一,它在今后解决初等函数的性质、求函数的值域、不等式及比较两个数的大小等方面有广泛的实际应用,三、【教学难点】归纳抽象函数单调性的定义以及根据定义或导数证明函数的单调性.由于判断或证明函数的单调性,常常要综合运用一些知识(如不等式、因式分解、配方及数形结合的思想方法等)所以判断或证明函数的单调性是本节课的难点.【教材分析】函数的单调性是函数的重要性质之一,它把自变量的变化方向和函数值的变化方向定性的联系在一起,所以本节课在教材中的作用如下(1)函数的单调性一节中的知识是它和后面的函数奇偶性,合称为函数的简单性质,是今后研究指数函数、对数函数、幂函数、三角函数及其他函数单调性的理论基础。
(2)函数的单调性是培养学生数学能力的良好题材,同时还要综合利用前面的知识解决函数单调性的一些问题,有利于学生数学能力的提高。
(3)函数的单调性有着广泛的实际应用。
在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均需用到函数的单调性;利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个数学教学。
因此“函数的单调性”在中学数学内容里占有十分重要的地位。
它体现了函数的变化趋势和变化特点,在利用函数观点解决问题中起着十分重要的作用,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。
【复习方法】高三数学一轮复习知识点11:函数的单调性

【复习方法】高三数学一轮复习知识点11:函数的单调性课题:函数的单调性学习目标:理解函数单调性的定义,能够解决函数单调性的一些问题学习重点:函数单调性的判断和函数单调性的应用.学习过程:(一)主要知识:1.函数单调性的定义:如果此时函数在区间d中有任何一个,则它是d中的一个增函数;此时,时间减法函数在D范围内。
2.设,那么在是增函数;这是一个减法函数。
3.复合函数单调性的判断.(二)主要方法:1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数单调性的方法有:(1)使用定义;(2)利用已知函数的单调性;(3)利用函数的导数;(4)单调函数的性质法;(5)图象法;(6)复合函数的单调性结论等(三)示例分析:例1.(1)求函数的单调区间;(2)如果已知单调性区间和测试确定的单调性例2.设,是上的偶函数.(1)计算值;(2)这被证明是一个增长函数例3.若为奇函数,且在上是减函数,又,则的解集为.例4。
(2022)R上定义的偶数函数满足,,则()例5。
一个已知函数的域都是实数,它在域中有任何数字,在那个时候,(1)求证:是偶函数;(2)在上是增函数;(3)解不等式.五)高考复习:考题1(2021山东)下列函数既是奇函数,又在区间上单调递减的是(d)(a)(b)(c)(d)考题2(2021上海)若函数f(x)=,则该函数在(-∞,+∞)上是(a)(a)不带最小值的单调下降(b)带最小值的单调下降(c)单调递增无最大值(d)单调递增有最大值测试3(2022天津)如果函数在区间内单调增加,a的值范围为(b)a.b.c.d.如果(x)<2022的函数定义为(f)<2024的函数上的(x)=(0)(a)(-,2);(b)(2,+);(c)(-2)è(2,+);(d)(-2,2)(四)巩固练习:1.如果已知是上的奇函数和上的增函数,则上的单调性为2.(2021安徽文)设函数,已知是奇函数。
[推荐学习]高考数学一轮复习 名校尖子生培优大专题 高频考点分析之函数探讨函数的单调性、周期性、奇偶
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第16讲:高频考点分析之函数探讨1~2讲,我们对客观性试题解法进行了探讨,3~8讲,对数学思想方法进行了探讨,9~12讲对数学解题方法进行了探讨,从第13讲开始我们对高频考点进行探讨。
函数问题是中学数学的重要内容,在高考中占有比较重要的地位。
结合中学数学的知识,高考中函数问题主要有以下几种:1.函数定义域问题;2.函数值和大小比较问题;3.函数的值域和最值问题;4.函数的单调性。
周期性、奇偶性问题;5.函数的零点问题;6.函数图象的交点问题;7.反函数问题;8.函数的图形问题;9.函数的综合问题我们从以上九方面探讨函数问题的求解。
一、函数定义域问题:典型例题:例1.函数1()ln(1)=++f x x 的定义域为【 】 A [2,0)(0,2]- B (1,0)(0,2]- C [2,2]- D (1,2]- 【答案】B 。
【考点】函数的定义域。
分式、对数、二次根式有意义的条件。
【解析】根据分式、对数、二次根式有意义的条件,得()2ln x+10x+104x 0>⎧≠⎪⎨⎪-≥⎩,解得x 0x 12x 2>≠⎧⎪-⎨⎪-≤≤⎩。
∴函数1()ln(1)=++f x x 的定义域为(1,0)(0,2]-。
故选B 。
例2.下列函数中,与函数y =定义域相同的函数为【 】 A .1sin y x = B. ln x y x = C. x y xe = D. sin x y x= 【答案】D 。
【考点】函数的定义域。
【解析】求函数的定义域的依据就是要使函数的解析式有意义的自变量的取值范围。
其求解根据一般有:(1)分式中,分母不为零;(2)偶次根式中,被开方数非负;(3)对数的真数大于0:(4)实际问题还需要考虑使题目本身有意义。
由函数y =的意义可求得其定义域为{|0}x x R x ∈≠,,于是对各选项逐一判断即可得答案: 对于A ,1sin y x=的其定义域为{|}x x k k Z π≠∈,,故A 不满足; 对于B ,ln x y x =的定义域为{|0}x x R x >∈,,故B 不满足; 对于C ,x y xe =的定义域为{|}x x R ∈,故C 不满足;对于D ,sin x y x=的定义域为{|0}x x R x ∈≠,,故D 满足。
【新高考】高三数学一轮复习知识点专题3-2 导数与函数的单调性、极值与最值

专题3.2 导数与函数的单调性、极值与最值(精讲)【考情分析】1.了解函数的单调性与导数的关系;2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间。
3.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;4.会用导数求函数的极大值、极小值;5.会求闭区间上函数的最大值、最小值。
【重点知识梳理】知识点一函数的单调性与导数的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,则:(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.知识点二函数的单调性与导数的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,则:(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.知识点三函数的极值与导数形如山峰形如山谷知识点四函数的最值与导数(1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)求y =f (x )在[a ,b ]上的最大(小)值的步骤 ①求函数y =f (x )在(a ,b )内的极值;②将函数y =f (x )的各极值与端点处的函数值f (a ),f (b )比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.【特别提醒】1.函数f (x )在区间(a ,b )上递增,则f ′(x )≥0,“f ′(x )>0在(a ,b )上成立”是“f (x )在(a ,b )上单调递增”的充分不必要条件.2.对于可导函数f (x ),“f ′(x 0)=0”是“函数f (x )在x =x 0处有极值”的必要不充分条件.3.求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.4.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系. 【典型题分析】高频考点一求函数的单调区间例1.【2019·天津卷】设函数()e cos ,()xf x xg x =为()f x 的导函数,求()f x 的单调区间。
2024年高考数学一轮复习专题05函数的单调性与最值含解析

专题05函数的单调性与最值最新考纲1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.基础学问融会贯穿1.函数的单调性(1)单调函数的定义(2)单调区间的定义假如函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,假如存在实数M满意条件(1)对于随意的x∈I,都有f(x)≤M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M(3)对于随意的x∈I,都有f(x)≥M;(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M结论M为最大值M为最小值【学问拓展】函数单调性的常用结论(1)对∀x 1,x 2∈D (x 1≠x 2),f x 1-f x 2x 1-x 2>0⇔f (x )在D 上是增函数,f x 1-f x 2x 1-x 2<0⇔f (x )在D 上是减函数.(2)对勾函数y =x +ax(a >0)的增区间为(-∞,-a ]和[a ,+∞),减区间为[-a ,0)和(0,a ]. (3)在区间D 上,两个增函数的和仍是增函数,两个减函数的和仍是减函数.(4)函数f (g (x ))的单调性与函数y =f (u )和u =g (x )的单调性的关系是“同增异减”.重点难点突破【题型一】确定函数的单调性(区间) 命题点1 给出详细解析式的函数的单调性 【典型例题】下列函数中,值域为R 且在区间(0,+∞)上单调递增的是( ) A .y =x 2+2xB .y =2x +1C .y =x 3+1D .y =(x ﹣1)|x |【解答】解:依据题意,依次分析选项:对于A ,y =x 2+2x =(x +1)2﹣1,其值域为[﹣1,+∞),不符合题意; 对于B ,y =2x +1,其值域为(0,+∞),不符合题意;对于C ,y =x 3+1,值域为R 且在区间(0,+∞)上单调递增,符合题意; 对于D ,y =(x ﹣1)|x |,在区间(0,1)上为减函数,不符合题意;故选:C .【再练一题】已知函数f (x )=ln ,则( )A .f (x )是奇函数,且在(﹣∞,+∞)上单调递增B .f (x )是奇函数,且在(﹣∞,+∞)上单调递减C .f (x )是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增D .f (x )是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减【解答】解:依据题意,函数f (x )=ln,其定义域为R ,有f(﹣x)=ln ln f(x),则函数f(x)为偶函数,设t,y=lnt,对于t,则导数t′,当x>0时,t′>0,即函数t在区间(0,+∞)上为增函数,又由y=lnt在区间(0,+∞)上为增函数,则函数f(x)=ln在0,+∞)上为增函数,故选:C.命题点2 解析式含参数的函数的单调性【典型例题】定义在R的函数f(x)=﹣x3+m与函数g(x)=f(x)+x3+x2﹣kx在[﹣1,1]上具有相同的单调性,则k 的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2] B.[2,+∞)C.[﹣2,2] D.(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞)【解答】解:依据题意,函数f(x)=﹣x3+m,其定义域为R,则R上f(x)为减函数,g(x)=f(x)+x3+x2﹣kx=x2﹣kx+m在[﹣1,1]上为减函数,必有x1,解可得k≥2,即k的取值范围为[2,+∞);故选:B.【再练一题】已知函数f(x)(a>0且a≠1)在R上单调递减,则a的取值范围是()A.[,1)B.(0,] C.[,] D.(0,]【解答】解:由题意,分段函数是在R上单调递减,可得对数的底数需满意0<a<1,依据二次函数开口向上,在(单调递减,可得,即,解得:.且[x2+(4a﹣3)x+3a]min≥[log a(x+1)+1]max故而得:3a≥1,解得:a.∴a的取值范围是[,],故选:C.思维升华确定函数单调性的方法:(1)定义法和导数法,证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)复合函数法,复合函数单调性的规律是“同增异减”;(3)图象法,图象不连续的单调区间不能用“∪”连接.【题型二】函数的最值【典型例题】若函数f(x),则函数f(x)的值域是()A.(﹣∞,2)B.(﹣∞,2]C.[0,+∞)D.(﹣∞,0)∪(0,2)【解答】解:当x<1时,0<2x<2,当x≥1时,f(x)=﹣log2x≤﹣log21=0,综上f(x)<2,即函数的值域为(﹣∞,2),故选:A.【再练一题】函数f(x)=e x﹣x在区间[﹣1,1]上的值域为()A.[1,e﹣1] B.C.D.[0,e﹣1]【解答】解:函数的导数f′(x)=e x﹣1,由f′(x)>0得e x﹣1>0,即e x>1,得0<x≤1,此时函数递增,由f′(x)<0得e x﹣1<0,即e x<1,得﹣1≤x<0,此时函数递减,即当x=0时,函数取得微小值同时也是最小值f(0)=1,∵f(1)=e﹣1,f(﹣1)1<e﹣1,∴函数的最大值为f(1)=e﹣1,即函数的值域为[1,e﹣1],故选:A.思维升华求函数最值的五种常用方法及其思路(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再视察其最高点、最低点,求出最值.(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最终结合端点值,求出最值.(5)换元法:对比较困难的函数可通过换元转化为熟识的函数,再用相应的方法求最值.【题型三】函数单调性的应用命题点1 比较大小【典型例题】已知函数,若,则a、b、c之间的大小关系是()A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.b<a<c【解答】解:依据题意,函数,其定义域为R,则f(﹣x)=|ln(x)|=|ln|=|﹣ln(x)|=|ln(x)|=f (x),即函数f(x)为偶函数,设g(x)=ln(x)=ln,有g(0)=ln1=0,设t,则y=lnt,当x≥0时,t为减函数且t>0,而y=lnt在(0,+∞)为增函数,则g(x)=ln(x)=ln在[0,+∞)上为减函数,又由g(0)=0,则在区间[0,+∞)上,g(x)≤0,又由f(x)=|g(x)|,则f(x)在区间[0,+∞)上为增函数,a=f()=f(log94),b=f(log52)=f(log254),又由log254<log94<1<1.80.2,则有b<a<c;故选:D.【再练一题】已知函数f(x)=x•ln,a=f(),b=f(),c=f(),则以下关系成立的是()A.c<a<b B.c<b<a C.a<b<c D.a<c<b【解答】解:,,;∵;∴;∴c<a<b.故选:A.命题点2 解函数不等式【典型例题】已知函数f(x)=e x﹣e﹣x,则关于x的不等式f(x)+f(x2﹣2)<0的解集为()A.(﹣2,1)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)C.(﹣1,2)D.(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)【解答】解:依据题意,函数f(x)=e x﹣e﹣x,有f(﹣x)=e﹣x﹣e x=﹣(e x﹣e﹣x)=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,又由f′(x)=e x+e﹣x>0,则函数f(x)在R上为增函数,f(x)+f(x2﹣2)<0⇒f(x)<﹣f(x2﹣2)⇒f(x)<f(2﹣x2)⇒x<2﹣x2,即x2+x﹣2<0,解可得﹣2<x<1,即其解集为(﹣2,1);故选:A.【再练一题】设定义在R上的奇函数f(x)满意f(x)=x3﹣8(x>0),则{x|f(x﹣2)≥0}=()A.[﹣2,0)∪[2,+∞)B.(﹣∞﹣2]∪[2,+∞)C.[0,2)∪[4,+∞)D.[0,2]∪[4,+∞)【解答】解:∵f(x)是R上的奇函数,且x>0时,f(x)=x3﹣8;∴f(0)=f(2)=f(﹣2)=0,且f(x)在(0,+∞),(﹣∞,0)上都单调递增;∴①x=2时,满意f(x﹣2)≥0;②x>2时,由f(x﹣2)≥0得,f(x﹣2)≥f(2);∴x﹣2≥2;∴x≥4;③x<2时,由f(x﹣2)≥0得,f(x﹣2)≥f(﹣2);∴x﹣2≥﹣2;∴x≥0;∴0≤x<2;综上得,f(x﹣2)≥0的解集为[0,2]∪[4,+∞).故选:D.命题点3 求参数范围【典型例题】若函数f(x)在R上是增函数,则a的取值范围为()A.(﹣∞,1] B.(0,2)C.(0,1] D.[1,2)【解答】解:∵f(x)在R上是增函数;∴;解得0<a≤1;∴a的取值范围为:(0,1].故选:C.【再练一题】若(a≠1),在定义域(﹣∞,+∞)上是单调函数,则a的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:f(x)在定义域(﹣∞,+∞)上是单调函数时,①函数的单调性是增函数时,可得当x=0时,(a2﹣1)e ax≤ax2+1=1,即a2﹣1≤1,解之得a∵x≥0时,y=ax2+1是增函数,∴a>0又∵x<0时,(a2﹣1)e ax是增函数,∴a2﹣1>0,得a<﹣1或a>1因此,实数a的取值范围是:1<a②函数的单调性是减函数时,可得当x=0时,(a2﹣1)e ax≥ax2+1=1,即a2﹣1≥1,解之得a或a.∵x≥0时,y=ax2+1是减函数,∴a<0又∵x<0时,(a2﹣1)e ax是减函数,∴a2﹣1>0,得a<﹣1或a>1因此,实数a的取值范围是:a综上所述,得a∈故选:C.思维升华函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.(2)解不等式.利用函数的单调性将“f”符号脱掉,转化为详细的不等式求解,应留意函数的定义域.(3)利用单调性求参数.①依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较;②需留意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的随意子集上也是单调的;③分段函数的单调性,除留意各段的单调性外,还要留意连接点的取值.基础学问训练1.若,则下列不等式正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】∵,对A选项,变形为log a x3<log a y2,而函数y=是单调递减函数,x3<y2,∴log a x3>log a y2,故A不正确;对B选项,,函数y=cosx是单调递减函数,∴,故B不正确;对C选项,y=是单调递减函数,∴, 故C不正确;而D选项,幂函数y=是单调递增函数,∴,故应选D.2.已知函数且满意,则的取值范围为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,所以,所以函数为定义在R上的偶函数;又时,单调递减,所以由偶函数的对称可得:时,单调递增,所以由可得,解得.故选C3.已知函数,则函数有()A.最小值,无最大值 B.最大值,无最小值C.最小值1,无最大值 D.最大值1,无最小值【答案】D【解析】∵函数f(x)的定义域为(﹣∞,]设t,则t,且x,∴f(x)=g(t)t2+t(t﹣1)2+1,t,∴g(t)≤g(1)即g(t)≤1∴函数f(x)的最大值1,无最小值.故选D.4.若函数f(x)=log2(x2-2x+a)的最小值为4,则a=()A.16 B.17 C.32 D.33【答案】B【解析】函数f(x)=log2(x2-2x+a)的最小值为4,可得y= x2-2x+a的最小值为16,由y=(x-1)2+a-1,可得a-1=16,即a=17,故选:B.5.高斯是德国闻名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,例如:,,已知函数,则函数的值域是()A. B. C. D.【答案】A【解析】.∴当时,;当时,;∴函数的值域是.故选A.6.已知函数的最小值为8,则A.B.C.D.【答案】B【解析】函数的最小值为8,可得,明显的最小值不为8;时,由对数函数的性质可得当时,的最小值为,由题意可得,设递增,,可得,故选:B.7.对于函数f(x),若∀a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)为某一三角形的三边长,则称f(x)为“可构造三角形函数”.已知函数f(x)=是“可构造三角形函数”,则实数t的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】由题意可得f(a)+f(b)>f(c)对于∀a,b,c∈R都恒成立,由于f(x),①当t﹣1=0,f(x)=1,此时,f(a),f(b),f(c)都为1,构成一个等边三角形的三边长,满意条件.②当t﹣1>0,f(x)在R上是减函数,1<f(a)<1+t﹣1=t,同理1<f(b)<t,1<f(c)<t,故f(a)+f(b)>2.再由f(a)+f(b)>f(c)恒成立,可得2≥t,结合大前提t﹣1>0,解得1<t≤2.③当t﹣1<0,f(x)在R上是增函数,t<f(a)<1,同理t<f(b)<1,t<f(c)<1,由f(a)+f(b)>f(c),可得 2t≥1,解得1>t.综上可得,t≤2,故选:A.8.奇函数单调递减,若,则满意的取值范围是()A.B.C.D.[1,3]【答案】D【解析】因为奇函数单调递减,所以函数单调递减,且为奇函数,所以,因为,所以,所以,解得,即满意的取值范围是,故选D.9.假如对定义在R上的奇函数,对随意两个不相邻的实数,全部,则称函数为“H函数”,下列函数为H函数的是A.B.C.D.【答案】D【解析】依据题意,对于全部的不相等实数,则恒成立,则有恒成立,即函数是定义在R上的增函数,则“H函数”为奇函数且在R上为增函数,据此依次分析选项:对于A,,为正弦函数,为奇函数但不是增函数,不符合题意;对于B,,为指数函数,不是奇函数,不符合题意;对于C,,为奇函数,但在R上不是增函数,不符合题意;对于D,,为奇函数且在R上为增函数,符合题意;故选:D.10.已知定义在上的函数,对随意,有,且时,有,设,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为对随意,所以,因为时,有,所以函数在区间上是增函数,因为,所以,即,所以,故选A.11.已知定义在R上的函数f(x)=-1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),则a,b,c的大小关系为( )A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a【答案】B【解析】解:∵f(x)为偶函数;∴f(﹣x)=f(x);∴﹣1=﹣1;∴|﹣x﹣m|=|x﹣m|;(﹣x﹣m)2=(x﹣m)2;∴mx=0;∴m=0;∴f(x)=﹣1;∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,并且a=f(||)=f(),b=f(),c=f(2);∵0<<2<;∴a<c<b.故选:B.12.已知t为常数,函数在区间上的最大值为2,则t的值为A.B.C.D.【答案】A【解析】令上的增函数.当,即时,,舍去.当,即时,由于单调递增,故函数的最值在端点处取得..若,解得(舍去).当时,符合题意.当,解得.当时,,不符合题意.当时,符合题意.故.所以选A.13.假如奇函数在区间上是减函数,值域为,那么______.【答案】12【解析】由f(x)在区间上是递减函数,且最大值为5,最小值为-2,得f(3)=5,f(7)=-2,∵f(x)是奇函数,∴.故答案为:12.14.已知函数,若上是减函数,则实数的取值范围为____.【答案】[,0)【解析】若在R上是减函数,因为y=上单调递减,故只需满意,解得:k∈[,0)故答案为:[,0)15.设函数f(x)=|x-1|在x∈[t,t+4](t∈R)上的最大值为M(t),则M(t)的最小值为______.【答案】2【解析】作出函数f(x)=|x-1|的图象,如图所示,当t+4≤1即t≤-3时,f(x)在[t,t+4]递减,可得最大值M(t)=f(t)=|t-1|=1-t,由M(t)在t≤-3递减,可得M(t)≥4,即最小值为4;当t≥1时,f(x)在[t,t+4]递增,可得最大值M(t)=f(t+4)=|t+3|=t+3,由M(t)在t≥1递增,可得M(t)≥4,即最小值为4;当t<1<t+4,即-3<t<1时,f(x)在(t,1)递减,在(1,t+4)递增,可得f(x)的最小值为0;当t=-1时,f(t)=f(t+4)=2;当-1<t<1时,f(t)<f(t+4),f(x)的最大值M(t)=f(t+4)=t+3,且M(t)∈(2,4);当-3<t<-1时,f(t)>f(t+4),f(x)的最大值M(t)=f(t)=1-t,且M(t)∈(2,4);综上可得M(t)的最小值为2.故答案为:2.16.已知函数,若当时,都有,则a的取值范围为______.【答案】【解析】①当时,即②当时,若,即时,若,即时,③当时,综上所述,17.对于区间,若函数同时满意:上是单调函数;函数的值域是,则称区间为函数的“保值”区间.求函数的全部“保值”区间.函数是否存在“保值”区间?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)函数存在“保值”区间,此时m的取值范围是.【解析】因为函数的值域是,且的值域是,所以,所以,从而函数在区间上单调递增,故有,解得,又,所以,所以函数的“保值”区间为;若函数存在“保值”区间,若,由可得函数的“保值”区间为;若,此时函数在区间上单调递减,可得,消去m得,整理得,因为,所以,即,即有,因为,可得;若,此时函数在区间上单调递增,可得,消去m得,整理得.因为,所以,可得,可得.由,即有.综合得,函数存在“保值”区间,此时m的取值范围是.18.已知函数常数.证明上是减函数,在上是增函数;时,求的单调区间;对于中的函数和函数,若对随意,总存在,使得成立,求实数a的值.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)【解析】证明::设,且,,,,当时,即,当时,即,时,,即,此时函数为减函数,当时,,即,此时函数为增函数,故上是减函数,在上是增函数;时,,,设,则,,由可知上是减函数,在上是增函数;,即,即上是减函数,在上是增函数;由于为减函数,故又由(2)得由题意,的值域为的值域的子集,从而有,解得.19.已知函数,其中.解关于x的不等式;求a的取值范围,使在区间上是单调减函数.【答案】(1)见解析;(2).【解析】的不等式,即为,即为,当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为;,由在区间上是单调减函数,可得,解得.即a的范围是.20.已知函数.判定并证明函数的单调性;是否存在实数m,使得不等式对一切都成立?若存在求出m;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)【解析】函数上R上的单调递增函数.证明如下:设,,,且,,函数上R上的单调递增函数.函数,,是R上的奇函数,不等式对一切都成立,,对一切都成立,是R上的增函数,,对一切都成立,.存在实数,使得不等式对一切都成立.实力提升训练1.已知是自然对数的底数),,则的大小关系是( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】记,可得x=e可知:上单调递增,又∴,即故选:A2.若函数,设,则的大小关系A.B.C.D.【答案】D【解析】依据题意,函数,是二次函数,其对称轴为y轴,且在上为增函数,,则有,则;故选:D.3.已知函数,若的最小值为,则实数m的值为A. B. C.3 D.或3【答案】C【解析】函数,即,当时,不成立;当,即时,递减,可得取得最小值,且,解得成立;当,即时,递增,可得取得最小值,且,不成立;综上可得.故选:.4.若函数上的最大值与最小值的差为2,则实数的值为( ).A.2 B.-2 C.2或-2 D.0【答案】C【解析】解:①当a=0时,y=ax+1=1,不符合题意;②当a>0时,y=ax+1在[1,2]上递增,则(2a+1)﹣(a+1)=2,解得a=2;③当a<0时,y=ax+1在[1,2]上递减,则(a+1)﹣(2a+1)=2,解得a=﹣2.综上,得a=±2,故选C.5.已知直线分别与函数的图象交于两点,则两点间的最小距离为()A. B. C. D.【答案】D【解析】依据题意得到PQ两点间的距离即两点的纵坐标的差值,设t+1=u,t=u-1>0,原式等于依据均值不等式得到当且仅当u=1,t=0是取得最值.故答案为:D.6.已知函数的值域为()A. B. C. D.【答案】C【解析】由题意,设,则,又由指数函数的性质,可知函数为单调递减函数,所以函数的值域为,故选C.7.已知函数的定义域为(1)试推断的单调性;(2)若,求的值域;(3)是否存在实数,使得有解,若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由. 【答案】(1)单调递增(2)(3)存在,且取值范围为【解析】解:(1)设单调递增.(2)令的值域为(3)由而当时,令,所以的取值范围为8.已知函数(1)设的两根,且,试求的取值范围(2)当时,的最大值为2,试求【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意可得的两根,且,解得故(2)当时,的最大值为2,由,可知抛物线开口向上,对称轴为①若,则当时取得最大值,即,解得②若,则当时取得最大值,即,解得故9.已知函数.(1)若,求a的值.(2)推断函数的奇偶性,并证明你的结论.(3)求不等式的解集.【答案】(1);(2)奇函数;(3).【解析】,则,得,即,则.函数的定义域为R,,即函数是奇函数.由不等式,,在R上是增函数,不等式等价为,即,即,得.即不等式的解集为.10.已知函数.(Ⅰ)推断并证明的单调性;(Ⅱ)设,解关于的不等式.【答案】(Ⅰ)上单调递增;(Ⅱ).【解析】解:(Ⅰ)的定义域为,由是奇函数;任取,则,上单调递增;又由(Ⅰ)知,上的奇函数,上单调递增;上单调递增.(Ⅱ),由是奇函数;又由(Ⅰ)知上单调递增,上单调递增,等价于,可得:,解得:不等式的解集是.。
高三数学一轮复习讲义 专题6 函数的单调性

专题6 函数的单调性考纲导读:考纲要求: 了解函数单调性的定义;掌握判断一些简单函数单调性的方法考纲解读: 确定函数的单调性或单调区间,在解答题中常用定义法、导数法,在选择题,填空题中还有数形结合法、特殊值法等等.考点精析: 考点1、求函数的单调区间这类题目主要考查单调性的定义,从增函数与减函数两方面分析,一般难度不大,为常见题型.【考例1】 (湖北模)对于正实数a ,函数y =x +xa在(43,+∞)上为增函数,则函数f (x )=log a ()x x 432-的单调递减区间为( )A. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡∞,32B. ⎪⎭⎫⎝⎛∞+,34C. ()0,∞-D. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-32,解题思路:本题需要先根据函数y =x +xa的单调性确定正实数a 的取值范围,然后根据a 的范围在定义域内研究所求函数f (x )=log a ()x x 432-的单调递减区间(利用复合函数单调性判断即可).正确答案:因为x a x y +=在⎪⎭⎫⎝⎛+∞,43上为增函数, 所以2143x x <<时,21y y < 即()()02121212211<--=--+x x a x x x x x a x x a x 021>-⇒a x x 21x x a <⇒恒成立, 所以169≤a 恒成立.在()()x x x f a 43log 2-=中,定义域为:()⎪⎭⎫⎝⎛+∞∞-,340, 而11690<≤<a , 所以()x f 与x x 432-=μ在()⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞∞-,340, 上的单调性相反,所以()x f 的单调减区间为⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,34,故应选B.回顾与反思:判断函数单调性的具体步骤为:取值→作差→变形→定号→判断. 知识链接:函数的单调性. 一般地,设函数y =f (x )的定义域为A ,区间I A ⊆. 如果对于区间I 内任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说y =f (x )在区间I 上是单调增函数, I 称为y =f (x )的单调增区间.如果对于区间I 内任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说y =f (x )在区间I 上是单调减函数, I 称为y =f (x )的单调减区间.【考例2】 (黄冈、黄石二中联考)函数()f x 的定义域为R,对任意实数x 满足(1)(3)f x f x -=-且(1)(3)f x f x -=-,当12x ≤≤时,2()f x x =,则()f x 的单调减区间是( )(以下Z k ∈)A .]12,2[+k kB .]2,12[k k -C .]22,2[+k kD .]2,22[k k -解题思路:函数的周期性常与函数的单调性交汇考查,此题中要找出该函数的单调减区间,只需要找出其中的一个,两边加上该函数的周期的整数倍即可.正确答案:由(1)(3)f x f x -=-可得()(2)f x f x =-, 又由(1)(3)f x f x -=-可得()()f x f x =-,∴()(2)f x f x -=-,即(2)()f x f x +=.∴函数()f x 是周期为2的函数,且2,21x k x k ==+,(Z k ∈)是它的对称轴. ∴函数()f x 在区间[0,1]上递减, 即得其单调减区间为]12,2[+k k ,故应选A.回顾与反思:判断某函数在某区间上是增函数( 或减函数),主要是分析在区间内自变量的大小关系与相应函数值的大小关系是相同还是相反.知识链接:判断函数单调性时,有时也用作商与1 比较来分析1()f x 与2()f x 的大小.求单调区间时可以采用导数法.考点2、函数的单调性的简单应用对于给定函数的单调性问题,主要是通过增函数与减函数研究函数的性质,为中档题目. 【考例1】 (扬州二模)定义在R上的周期函数()f x ,其周期T=2,直线2x =是它的图象的一条对称轴,且()[]3,2f x --在上是减函数.如果A、B是锐角三角形的两个内角,则( )A.()()sin cos f A f B > B.()()cos sin f B f A > C.()()sin sin f A f B > D.()()cos cos f B f A >解题思路:本题考查了函数的周期性及函数图象的对称与函数单调区间的判断.对称轴的特征是两边对称区间的单调性相反,抓住这个性质再与周期性合并,可得结论.正确答案:由周期T=2的函数()[]3,2f x --在上是减函数,可得函数()[]1,0f x -在上是减函数,又由直线2x =是它的图象的一条对称轴得,函数()[]4,5f x 在上是增函数,再由其周期性可得函数()[]0,1f x 在上是增函数. 由A、B是锐角三角形的两个内角可得2A B π+>,sin sin()cos 2A B B π>-=, ∴()()sin cos f A f B >, 故应选A.回顾与反思:函数的单调性常会和三角不等式联系起来, 此类问题的判断与求解应充分利用函数单调性定义及三角函数的有界性去求解.知识链接:注意函数单调性定义的逆向使用.事实上,若f (x )是增函数, 则x 1<x 2⇔ f (x 1) < f (x 2);若f (x )是减函数,则x 1<x 2⇔ f (x 1) > f (x 2);【考例2】已知函数23()1xf x x x =++ (0x >) .(1)试确定函数()f x 的单调区间,并证明你的结论; (2)若121,1x x ≥≥, 证明: 12|()()|1f x f x -<解题思路:直接应用函数单调性即可证明.(2)问的实质是求此函数的最值,从而证明不等式.正确答案:(1)函数()f x 在区间(0,1]上是增函数,在区间[1,)+∞上是减函数. 设120x x << , 则12211212222211221122333()(1)()()11(1)(1)x x x x x x f x f x x x x x x x x x ---=-=++++++++. ∵22111131()024x x x ++=++> , 同理22210x x ++>又120x x << , ∴120x x -< .①当1201x x <<≤时, 121,x x <1210x x -<,即12()()0f x f x -<, ∴12()()f x f x < ∴函数()f x 在区间(0,1]上是增函数;②当121x x ≤<时, 121,x x >1210x x ->,即12()()0f x f x ->, ∴12()()f x f x > ∴函数()f x 在区间(0,1]上是减函数.综上所述函数()f x 在区间(0,1]上是增函数,在区间[1,)+∞上是减函数. (2)由(1)可知,函数()f x 在区间[1,)+∞上是减函数,∵121,1x x ≥≥, ∴12()(1)1,()(1)1f x f f x f ≤=≤= , 又23()01xf x x x =>++ ∴12()0,()0f x f x >> , 即得120()1,0()1f x f x <≤<≤ , ∴120()1,1()0f x f x <≤-≤-< , ∴121()()1f x f x -<-< , ∴12|()()|1f x f x -< .回顾与反思:函数的单调性常会和不等式的证明联系起来, 此类问题的证明和求解应充分利用函数单调性定义的证明及函数的值域去求解.知识链接:关于复合函数的定义域,我们有:若f (x )的定义域是集合D ,则f [g (x )]的定义域是{x ∣g (x )∈D };若f [g (x )]的定义域是D ,则f (x )的定义域是{t ∣t =g (x ),x ∈D },即函数g (x )的值域. 创新探究:【探究1】某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元出售,每天可销售100件,现在他采用提高售价,减少进货的办法增加利润.已知这种商品每件售价提高1元,销售量就要减少10件,问他将销售价每件定为多少元时,才能使得每天所赚的利润最大?创新思路:每天所获利润等于每件的利润与销售量之积,销售量随单价的提高而减少,可以根据题意把每天所获利润表示为每件提高钱数的函数,转化为求函数的最值问题.解析: 设每件提高x 元(010x ≤≤) ,即每件获利润为2x +元,则每天可销售10010x -件,每天可获总利润y 元. 由题意,有 2(2)(10010)1080200y x x x x =+-=-++ ,∵函数在04x ≤≤上为增函数,在410x ≤≤为减函数, ∴当4x =时, 总利润y 取得最大值360.所以当售价定为14元时,每天可赚利润最大为360元 .【探究2】已知函数()x f 的定义域为R ,且满足()()x f x f --=2 , 当x >1时,()x f 单调递增,已知m+n <2且()()11--n m <0,则()()n f m f +的值( ).A. 恒小于0B. 恒大于0C. 能够为0D. 可正可负创新思路:本题抽象地给出了()x f 与()x f -2之间的关系式,得出()01=f 后,仍需对条件m+n <2且()()11--n m <0,作更深层次的挖掘.解析: 由()()x f x f --=2可得, ()())1(121f f f -=--=即()01=f . 由x >1时, ()x f 单调递增得, ()x f >()1f =0,即x >1时()x f >0.又m+n <2且()()11--n m <0,不妨设n >1,则有2-m >n >1,()m f -2>()n f >()01=f ,又()()m f m f -=-2.故()()n f m f +<0.所以选A .方法归纳:1.复合函数[()]f g x 单调性判断.“同增异减法”即即()f x 与()g x 若具有相同的单调性,则[()]f g x 必为增函数;若两者单调性不同,则[()]f g x 必为减函数,求复合函数单调性的步骤为:①确定定义域;②将复合函数分解成基本初等函数:()y f u =,)(x g u =.③分别确定这两个函数的单调区间.④若这两个函数同增或同减,则[])(x g f y =为增函数,若这两个函数一增一减,则[])(x g f y =为减函数过关必练: 一、选择题: 1. 设f (x )、g (x )都是单调函数,有如下四个命题:①若f (x )单调递增,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )单调递增; ②若f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )单调递增; ③若f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )单调递减; ④若f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )单调递减. 其中,正确的命题是( ) A.①② B.①④ C.②③ D.②④2. 函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞))是单调函数的充要条件是( ) A.b ≥0B.b ≤0C.b >0D.b <03. (苏、锡、常、镇二模)函数2y x x a b =+-+在区间(],0-∞上为减函数,则a 的取值范围是A .0a ≥B .0a ≤C .1a ≥D .1a ≤ 4. (北京理5)已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是( )(A )(0,1) (B )1(0,)3(C )11[,)73(D )1[,1)75. (寿光四县期中)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=1+x a,在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1) B.(-1,0) ∪(0,1] C.(0,1) D.(0,1] 二、填空题:6. 已知2,1,(), 1.x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩ ,则函数()f x 的单调增区间为 .7. 已知函数22(2)5y x a x =+-+在区间(4,)+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是 .8. (安徽模)函数f (x )在R 上为增函数,则y =f (|x +1|)的一个单调递减区间是_________.9. 设函数22()82,()(2)f x x x g x f x =+-=-,则()g x 在(1,0)-上的单调性为 .10. (山西模)若函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 满足f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0 (0<x 1<x 2), 且在[x 2,+∞)上单调递增,则b 的取值范围是_________. 三、 解答题:11. 已知函数f (x )=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5](1)当a =-1时,求函数f (x )的最大值和最小值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数.12. 设函数f (x )=bx ax ++(a >b >0),求f (x )的单调区间,并证明f (x )在其单调区间上的单调性.13. 已知函数f (x )=a x +12+-x x (a >1). (1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.14. 已知函数f (x )的定义域为R ,且对m 、n ∈R ,恒有f (m +n )=f (m )+f (n )-1,且 f (-21)=0,当x >-21时,f (x )>0. (1)求证:f (x )是单调递增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.过关必练参考答案:1. C 解析:在共同定义域上任取x 1<x 2,当f (x )是单调递增,则f (x 1)-f (x 2)<0, g (x )是单调递减,g (x 1)-g (x 2)>0,∴F (x )=f (x )-g (x ),F (x 1)-F (x 2)=f (x 1)-f (x 2)+g (x 2)-g (x 1)<0 , ∴在共同定义域上是单调递增,同理可得当f (x )是单调递减,g (x )是单调递增时,F (x )=f (x )-g (x )是单调递减. ∴②③正确, 应选C.2. A 解析:作出函数y =x 2+bx +c 的大致图象如图所示. 对称轴为x =-2b∵该函数在[0,+∞]上是单调函数. (由图可知[0,+∞]上是增函数),只要对称轴横坐标位置 在区间[0,+∞)的左边,即-2b≤0,解得b ≥0.故应选A. 3. B 解析: 当0a =时, 2y x x b =++在(],0-∞上为减函数; 当1a =时1x b -+在在1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦上为减函数, 由此可得仅0a ≤符合条件,故应选B.4. C 解析:据题意要使原函数在定义域R 上为减函数,只需3a -1<0且0<a <1及x =1时(31)4log 1a a x a -+≥,解得a 的取值范围为11,73⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故应选C.5. D 解析:本题考查二次函数和反比例函数性质综合运用,注意数形结合数学思想方法运用由()ax x x f 22+-=得对称轴a x =,在[]2,1上是减函数,所以1≤a .又由()1+=x ax g 在[]2,1上是减函数,所以0>a .综合得的取值范围为(]1,06. [0,)+∞解析:当1x ≤时,单调增区间为[0,1],当1x >时, 单调增区间为(1,)+∞,又01x ≤≤时()1f x ≤,1x >时()1f x >,∴函数()f x 的单调增区间为[0,)+∞.7. 2a ≥-解析:函数22(2)5y x a x =+-+的对称轴为2x a =-, 则(4,)[2,)a +∞⊆-+∞, 即得2a ≥-8. (-∞,-1]解析:令t =|x +1|,则t 在(-∞,-1]上递减,又y =f (x )在R 上单调递增, ∴y =f (|x +1|)在(-∞,-1]上递减.9. 单调递减解析: 设22u x =-, 在(1,0)x ∈-上是增函数,此时时(1,2)u ∈, 而()f u 在(1,2)u ∈上是减函数, 所以()g x 在(1,0)-上的单调递减.10.(-∞,0)解析:∵f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0,∴f (0)=d =0.f (x )=ax (x -x 1)(x -x 2)=ax 3-a (x 1+x 2)x 2+ax 1x 2x ,∴b =-a (x 1+x 2),又f (x )在[x 2,+∞)单调递增,故a >0.又知0<x 1<x ,得x 1+x 2>0, ∴b =-a (x 1+x 2)<0.故b 的取值范围是(-∞,0).11. 解析:(1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[-5,5]∴x =1时,f (x )的最小值为1 x =-5时,f (x )的最大值为37(2)函数f (x )=(x +a )2+2-a 2图象的对称轴为x =-a ∵f (x )在区间[-5,5]上是单调函数 ∴-a ≤-5或-a ≥5故a 的取值范围是a ≤-5或a ≥5. 12. 解析:在定义域内任取x 1<x 2, ∴f (x 1)-f (x 2)=))(())(())((2121212221b x b x a x b x b x a x b x a x b x a x ++++-++=++-++))(())((2121b x b x x x a b ++--=,∵a >b >0,∴b -a <0,x 1-x 2<0,只有当x 1<x 2<-b 或-b <x 1<x 2时函数才单调. 当x 1<x 2<-b 或-b <x 1<x 2时f (x 1)-f (x 2)>0.∴f (x )在(-b ,+∞)上是单调减函数,在(-∞,-b )上是单调减函数. 13. 证明:(1)设-1<x 1<x 2)1)(1()(3()1()1)(1()1)(2()2)(1()1(12121212)()(121212212111221122121211211212++-+-=+++---++-=+--+-+-=+---+-+=---x x x x a a x x x x x x a a x x x x a a x x a x x a x f x f x xx x xx x x x x因为x 2-x 1>0,又a >1,所以12xx a ->1,而-1<x 1<x 2,所以x 1+1>0,x 2+1>0, 所以f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x )在(-1,+∞)上为增函数(2)设x 0为方程f (x )=0的负根,则有012000=+-+x x ax .即1311)1(312000000++-=++-=+-=x x x x x a x 显然x 0≠-1当0>x 0>-1时,1>x 0+1>0,013x +>3,-1+013x +>2而a1<0xa <1,这是不可能的,即不存在0>x 0>-1的解 x 0<-1时,x 0+1<0,1131,01300-<++-<+x x而0xa >0,矛盾,即不存在x 0<-1的解.综上,即不存在负根14. 解析:(1)证明:设x 1<x 2,则x 2-x 1-21>-21,由题意f (x 2-x 1-21)>0, ∵f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1 =f (x 2-x 1)+f (-21)-1=f [(x 2-x 1)-21]>0, ∴f (x )是单调递增函数.(2)解:f (x )=2x +1.验证过程略.。
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第16讲:高频考点分析之函数探讨
1~2讲,我们对客观性试题解法进行了探讨,3~8讲,对数学思想方法进行了探讨,9~12讲对数学解题方法进行了探讨,从第13讲开始我们对高频考点进行探讨。
函数问题是中学数学的重要内容,在高考中占有比较重要的地位。
结合中学数学的知识,高考中函数问题主要有以下几种:
1.函数定义域问题;
2.函数值和大小比较问题;
3.函数的值域和最值问题;
4.函数的单调性。
周期性、奇偶性问题;
5.函数的零点问题;
6.函数图象的交点问题;
7.反函数问题;
8.函数的图形问题;
9.函数的综合问题
我们从以上九方面探讨函数问题的求解。
一、函数定义域问题:
典型例题:例1.
函数1
()ln(1)=++f x x 的定义域为【 】
A [2,0)(0,2]-
B (1,0)(0,2]-
C [2,2]-
D (1,2]-
【答案】B 。
【考点】函数的定义域。
分式、对数、二次根式有意义的条件。
【解析】根据分式、对数、二次根式有意义的条件,得()2ln x+10x+104x 0>⎧≠⎪⎨⎪-≥⎩,解得x 0
x 12x 2
>≠⎧⎪
-⎨⎪-≤≤⎩。
∴函数1
()ln(1)=+f x x 的定义域为(1,0)(0,2]- 。
故选B 。
例2.
下列函数中,与函数y =定义域相同的函数为【 】 A .1sin y x = B. ln x y x = C. x y xe = D. sin x y x
= 【答案】D 。
【考点】函数的定义域。
【解析】求函数的定义域的依据就是要使函数的解析式有意义的自变量的取值范围。
其求解根据一般有:(1)分式中,分母不为零;(2)偶次根式中,被开方数非负;(3)对数的真数大于0:(4)实际问题还需要考虑使
题目本身有意义。
由函数y =
的意义可求得其定义域为{|0}x x R x ∈≠,,于是对各选项逐一判断即可得答案: 对于A ,1sin y x
=
的其定义域为{|}x x k k Z π≠∈,,故A 不满足; 对于B ,ln x y x =的定义域为{|0}x x R x >∈,,故B 不满足; 对于C ,x y xe =的定义域为{|}x x R ∈,故C 不满足;
对于D ,sin x y x
=的定义域为{|0}x x R x ∈≠,,故D 满足。
综上所述,与函数y =定义域相同的函数为:sin x y x =。
故选D 。
例3.
函数()f x =的定义域是 ▲ 。
(用区间表示) 【答案】(2
1-,∞)
【考点】函数自变量的取值范围,二次根式和分式有意义的条件。
【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数和分式分母不为0的条件,
在实数范围内有意义,必须112012120122x x x x x ⎧≤⎪-≥⎧⎪⎛⎫⇒⇒∈-∞⎨⎨ ⎪-≠⎝⎭⎩⎪≠⎪⎩
,。
例4.函数x x f 6log 21)(-=的定义域为 ▲ .
【答案】(
0。
【考点】函数的定义域,二次根式和对数函数有意义的条件,解对数不等式。
【解析】根据二次根式和对数函数有意义的条件,得
1
2
66
00
1
12log0log6
2
0<
x>x>
x>
x
x x x
≤
-≥≤≤
⎧⎧
⎧⎪⎪
⇒⇒⇒
⎨⎨⎨
⎩⎪⎪⎩
⎩
例5.函数
x
x
y
1
+
=的定义域为▲.
【答案】[)()
1,00+
-∞
,。
【考点】函数自变量的取值范围,二次根式和分式有意义的条件。
【分析】求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数和分式分母不为0
[)()
101
1,00+
00
x x
x x
+≥≥-
⎧⎧
⇒⇒-∞
⎨⎨
≠≠
⎩⎩
,。