复习22 函数的单调性与最值PPT课件
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函数的单调性和最值PPT精品课件

函数单调性的定义可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如 果函数的导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
函数单调性的性质
函数单调性具有传递性,即如果函数 在区间I上单调递增,且在区间J上单 调递增,则函数在区间I和J的交集上 也是单调递增的。
函数单调性具有相对性,即如果函数 在区间I上单调递增,且另一个函数在 区间J上单调递增,则这两个函数在区 间I和J的交集上也是单调递增的。
求函数最值的方法
配方法:将函数进行配方,利用二次 函数的性质求最值。
导数法:求出函数的导数,令导数为 0,解出极值点,再比较区间端点和
极值点的函数值,得到最值。
判别式法:对于一些特殊的分式函数, 通过判别式法求最值。
实际问题的解决
利用函数的单调性和最值解决实际问 题,如最大利润、最小成本等问题。
通过建立数学模型,将实际问题转化 为数学问题,利用函数的单调性和最 值求解。
函数的拐点
定义
函数图像上凹凸性发生变化的点,即二阶导数由正变负或由负变正的点。
判断方法
求函数二阶导数,令其等于0,然后检查三阶导数在该点的符号,以确定函数在拐点左 侧是凹还是凸。
极值和拐点的应用
优化问题
通过找到函数的极值点,可以确定使目标函数 取得最大或最小值的自变量取值。
动态分析
拐点可以用于分析经济、物理等系统的变化趋 势和稳定性。
单调性在生活中的应用
单调性在经济学中有着广泛的应用,例如在股票价格、商品价格和供需关系等方面的分析中,可以利用单调性来判断市场的 变化趋势。
单调性在物理学中也有着重要的应用,例如在研究物体的运动规律、热量传递和电磁场等方面,可以利用单调性来分析物理 现象的变化趋势。
函数单调性的性质
函数单调性具有传递性,即如果函数 在区间I上单调递增,且在区间J上单 调递增,则函数在区间I和J的交集上 也是单调递增的。
函数单调性具有相对性,即如果函数 在区间I上单调递增,且另一个函数在 区间J上单调递增,则这两个函数在区 间I和J的交集上也是单调递增的。
求函数最值的方法
配方法:将函数进行配方,利用二次 函数的性质求最值。
导数法:求出函数的导数,令导数为 0,解出极值点,再比较区间端点和
极值点的函数值,得到最值。
判别式法:对于一些特殊的分式函数, 通过判别式法求最值。
实际问题的解决
利用函数的单调性和最值解决实际问 题,如最大利润、最小成本等问题。
通过建立数学模型,将实际问题转化 为数学问题,利用函数的单调性和最 值求解。
函数的拐点
定义
函数图像上凹凸性发生变化的点,即二阶导数由正变负或由负变正的点。
判断方法
求函数二阶导数,令其等于0,然后检查三阶导数在该点的符号,以确定函数在拐点左 侧是凹还是凸。
极值和拐点的应用
优化问题
通过找到函数的极值点,可以确定使目标函数 取得最大或最小值的自变量取值。
动态分析
拐点可以用于分析经济、物理等系统的变化趋 势和稳定性。
单调性在生活中的应用
单调性在经济学中有着广泛的应用,例如在股票价格、商品价格和供需关系等方面的分析中,可以利用单调性来判断市场的 变化趋势。
单调性在物理学中也有着重要的应用,例如在研究物体的运动规律、热量传递和电磁场等方面,可以利用单调性来分析物理 现象的变化趋势。
函数的单调性与最值-PPT

30
∴当 x= 时,函数3
2
g(取x)=得- x32最 小2x =值1 ,
5 3
,m12即-4m(32m2+53 1)·(4m2-3)≥0,
解得m≤
或m≥ .3
2
3 2
31
27
正解:
由不等式x2-4x+3>0,得函数的定义域为
(-∞,1)∪(3,+∞).
设u=x2-4x+3,则 y log1 u 又u=x2-4x+3=(x-2)2-1,2
故由二次函数的性质知:
当x≥2时,u=x2-4x+3为增函数; 当x<2时,u=x2-4x+3为减函数.
因为函数定义域为(-∞,1)∪(3,+∞) 且 y log1 u 为减函数,
减函数 增函数
增函数 增函数 减函数 减函数
4
基础达标
• (教材改编题)下列函数中,在区间(0,2)上为 增函数的是( B )
A. y=-x+1 C. y=x2-4x+5
B. y= x D. y= 2
x
解析: 结合函数的图象可知只有选项B对应的函数满足题意.
5
2. (教材改编题)f(x)=4x2-mx+5在[-2,+∞)
22
由②得0<x2+5x+4≤
1 4
∴
5 10 2
≤x<-4或-1<x≤
5 1,0 ④
2
由③、④得原不等式的解集为
{x x 5或 5 10 x 4或 1 x 5 10 或x 0}
2
2
.
23
题型四 函数的最值 【例4】 已2 知函数f(x)对于任意x,y∈R,总有 f(x)+f(y)=3f(x+y),且当x>0时,f(x)<0, (1)求证:f(x)在R上是减函数; (2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
高考数学专题复习《函数的单调性与最大值》PPT课件

解 当a>0时,f(x)在(-1,1)上单调递减,当a<0时,f(x)在(-1,1)上单调递增.证明
如下:
(方法1 定义法)任取x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,
因为
-1+1
1
f(x)=a(
)=a(1+ ),则
-1
-1
1
1
( 2 - 1 )
f(x1)-f(x2)=a(1+ )-a(1+ )=
(-1)-
(方法2 导数法) f'(x)=
2
(-1)
=
-
(-1)2
,所以当a>0时,f'(x)<0,当a<0
时,f'(x)>0,即当a>0时,f(x)在(-1,1)上单调递减,当a<0时,f(x)在(-1,1)上单调
递增.
解题心得1.判断函数单调性的四种方法:
(1)定义法;
(2)图像法;
3
∴f(-2)<f(- )<f(-1).故选
2
D.
f(x)在(-∞,-1]上是增函数,
3 1
4.(2020 全国 2,文 10)设函数 f(x)=x - 3 ,则 f(x)(
)
A.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增 B.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递减
C.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增 D.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减
3.若f(x)满足f(-x)=f(x),且在(-∞,-1]上是增函数,则(
3
A.f(-2)<f(-1)<f(2)
3
B.f(-1)<f(-2)<f(2)
函数的单调性极值与最值课件

2) 对常见函数, 极值可能出现在导数为 0 或
y
不存在的点.
x1 , x4 为极大点
x 2 , x5 为极小点
x3 不是极值点
o a x1 x2 x3 x4 x5 b x
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定理 1 (极值第一判别法)
设函数 f (x)在 x0 的某邻域内连续, 且在空心邻域 内有导数, 当x由小到大通过 x0 时,
x2
2
x1
)2
[
f
(1)
f (2 )]
当 f (x) 0时,
f
( x1
) 2
f
(
x2
)
f (x1 x2 ),
2
说明 (1) 成立; (2) 证毕
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推论
如果在区间(a,b)内恒有f ''(x) 0(或f ''(x) 0). 且使得f ''(x) 0的点只是一些离散的点,则函 数曲线y f (x)在区间(a,b)内上凹(或下凹)
综上,f (x)在(0,1)内只有一个零点,即方 程f (x)=0,亦即xex 2在(0,1)内仅有一个实根.
例6 设f (x)在[a, b]上连续,且在(a, b)内f ''(x) 0,
证明 f (x) f (a) 在(a, b)内单调增加. xa
证明 设F (x) f (x) f (a) , x (a,b) xa
而F ' (x)
f ' (x)(x a) f ' ( )(x a)
(x a)2
f ' (x) f ' ( ) 0,
xa F (x) f (x) f (a) 在(a,b)内单调递增.
高考复习课件:函数的单调性与最值

4.f(x)=x2-2x,x∈[-2,3]递增的单调区间为______, f(x)max=_______. 【解析】f(x)=(x-1)2-1,故f(x)递增的单调区间为 [1,3],f(x)max=f(-2)=8. 答案:[1,3] 8
考向 1 确定函数的单调性或单调区间 【典例1】(1)函数f(x)=log2(x2-4)递减的单调区间为_____.
第二节 函数的单调性与最值
1.函数在区间上是增加(递增)的、减少(递减)的含义 在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意两数 x1,x2∈A,且x1<x2,则: f(x1)<f(x2) (1)f(x)在区间A上是增加(递增)的⇔___________. f(x1)>f(x2) (2)f(x)在区间A上是减少(递减)的⇔___________.
1.如果二次函数f(x)=3x2+2(a-1)x+b在区间(-∞,1)上是减少 的,则( ) (B)a=2 (C)a≤-2
3
(A)a=-2
(D)a≥2
【解析】选C.二次函数的对称轴是 x a 1 , 由题意知
a 1 1, 解得a≤-2. 3
2.函数f(x)中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2 时,都有f(x1)>f(x2)”的是( (A)f x = 1
2.单调区间、单调性及单调函数 增加的 减少 (1)单调区间:如果y=f(x)在区间A上是_______或是_____
的 A ___,那么称__为单调区间.
(2)单调性:如果函数y=f(x)在定义域的某个子集上是 增加 减少 _____的或是_____的,那么就称函数y=f(x)在这个子集上具 有单调性. 增加 (3)单调函数:如果函数y=f(x)在整个定义域内是_____的 减少 或是_____的,那么分别称这个函数为增函数或减函数,统称
函数单调性与最值复习课课件

=f(x)+f(y),当x>1时,f(x)>0.
(1)求f(1);
(2)证明:函数在定义域上是增函数;
(3)如果
f
1 3
1,求y=f(x)在
1 3
, 3
上的最大值.
(1)解:令x=y=1,得f(1)=2f(1),故f(1)=0.
(2)证明:设0<x1<x2,
则f
(x2 )
作出图象:可知y的最大值为4,最小值为-4.
答案:4 -4
立体设计·走进新课堂
第二章 函数
方法指津
1.判断函数单调性的常用方法 (1)定义法. (2)两个增(减)函数的和仍为增(减)函数,一个增(减) 函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数. (3)奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性;偶函数在 对称的两个区间上有相反的单调性. (4)如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么 f(x)在D 的任一子区间上也是增(减)函数. (5)若y=f(u)和u=g(x)单调性相同,则 y=f(g(x)) 是增函数;若y=f(u)和u=g(x)单调性相反,则 y=f(g (x))
答案:C 考点三 函数的值域和最值
【案例3】某单位建造一间地面面积为12 m2的背面靠墙的矩形 小房.由于地理位置的限制,房屋侧面的长度x不得超过a m.房屋正 面的造价为每平方米400元,房屋侧面的造价为每平方米150元,屋 顶和地面的造价共5 800元.已知墙高3 m,且不计房屋背面的费用.
(1)把房屋总造价y表示成x的函数,并写出该函数的定义域;
第二章 函数
第 二 节 函数的 单调性与最大(小)值
(对应学生用书P10)
知识梳理
1.函数
在区间(__-___a__,0_)_和__(_0_, __a_)_
高考数学总复习 2-2 函数的单调性与最值课件 新人教B版

若 0<a<1,x=0 时,y 有最大值 1;x=1 时,y 有最 小值 a,由题设 a+1=3,则 a=2,与 0<a<1 矛盾,故选 B. 解法 2:当 a>0,a≠1 时,y=ax 是定义域上的单调 函数,因此其最值在 x∈[0,1]的两个端点得到,于是必有 1+a=3,∴a=2.
一、复合函数的单调性 对于复合函数 y=f[g(x)],若 t=g(x)在区间(a,b)上 是单调增(减)函数, 且 y=f(t)在区间(g(a), g(b))或者(g(b), g(a))上是单调函数,那么函数 y=f[g(x)]在区间(a,b)上 的单调性由以下表格所示,实施该法则时首先应考虑函 数的定义域.
(2)设函数 y=f(x)在某区间 D 内可导. 如果 f ′(x)>0, 则 f(x)在区间 D 内为增函数;如果 f ′(x)<0,则 f(x)在区 间 D 内为减函数. 2.函数最值的求法 (1)配方法,(2)判别式法,(3)基本不等式法,(4)换元 法,(5)数形结合法,(6)单调性法,(7)导数法.
t=g(x) 增 增 减 减
y=f(t) 增 减 增 减
y=f[g(x)] 增 减 减 增
二、解题技巧 1.函数单调性的证明方法 (1)利用定义证明函数单调性的一般步骤是: ①任取 x1、x2∈D,且 x1<x2; ②作差 f(x1)-f(x2),并适当变形(“分解因式”、配 方成同号项的和等); ③依据差式的符号确定其增减性.
)
解析: 由 4+3x-x2>0 得, 函数 f(x)的定义域是(-1, 3 2 25 3 4), u(x)=-x +3x+4=-(x- ) + 的减区间为[ , 4), 2 4 2
2
3 ∵e>1,∴函数 f(x)的单调减区间为[ ,4). 2 答案:D
函数的单调性与最大(小)值PPT课件

∴f(x)在[-1,0]上是增函数,在(-∞,-1]上是减函数. 又x∈[0,1],u∈[-1,0]时,恒有f(x)≥f(u),等号只在x=u=0时取到,故
f(x)在[-1,1]上是增函数. (3)由(2)知函数f(x)在(0,1)上递增,在[1,+∞)上递减,则f(x)在x=1处
可取得最大值. ∴f(1)=, ∴函数的最大值为 ,无最小值.
x≤1,
.是
,
上的减函数, 那么a的取值范围是(
)
A.(0,1)
C.
1 7
,
1 3
B.
0,
1 3
D.
1 7
,1
[错解]依题意应有
3a 1 0, 0 a 1,
解得0
a
1 3
,
选B.
[剖析] 本题的错误在于没有注意分段函数的特点,只保证了函数
在每一段上是单调递减的,没有使函数f(x)在(-∞,1]上的最小值
【典例2】利用定义判断函数f x x x2 1在区间
R上的单调性.
[错解]设x1, x2 R,且x1 x2 ,则f x2 f x1
(x2 x22 1) (x1 x12 1)
x2 x1 ( x22 1 x12 1),
因为x1 x2 ,则x2 x1 0,且 x22 1 x12 1 0,
(2)在解答过程中易出现不能正确构造f(x2-x1)的形式或不能将不 等式右边3转化为f(2)从而不能应用函数的单调性求解,导致此 种错误的原因是没有熟练掌握单调性的含义及没弄清如何利 用题目中的已知条件或者不能正确地将抽象不等式进行转化.
错源一不注意分段函数的特点
【典例1】已知f
x
(3a 1)x 4a, logax, x 1
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3.函数的最值
前提
设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在M∈R
满足 条件
结论
①存在x0∈D, 使得__f_(x_0_)_=__M_____ ②对于任意的x∈D,都有
__f(_x_)≤__M______ M是f(x)的 最大 值,记作ymax =f(x0)
①存在x0∈D,使得___f(_x_0)_=__M____ ②对于任意的x∈D,都有 _____f(_x_)_≥__M______
2.单调区间、单调性及单调函数 (1)单调区间:如果y=f(x)在区间A上是 增加的 或是__减__少__的___,那么 称__A___为单调区间。 在单调区间上,如果函数是增加的,那么它的图像是___上__升___的;如 果函数是减少的,那么它的图像是 下降 的。 (2)单调性:如果函数y=f(x)在定义域的某个子集上是___增__加_____的或 是____减__少______的,那么就称函数y=f(x)在这个子集上具有单调性。 (3) 单 调 函 数 : 如 果 函 数 y = f(x) 在 整 个 定 义 域 内 是 _增__加____ 的 或 是 __减__少___的,那么分别称这个函数为增函数或减函数,统称为单调函数。
3.(2016·宿州模拟)若函数f(x)=|2x+a|的单调递增区间是[3,+∞),
则a的值为( )
A.-2
B.2
C.-6
D.6
解析
f(x)=|2x+a|=2-x+2xa-,ax,≥x-<-a2,a2。
因为函数 f(x)的单调递增区间是[3,+∞),
所以-2a=3,即 a=-6。
答案 C
4.函数 f(x)=x-2 1,x∈[2,6]。下列命题: ①函数 f(x)为减函数;②函数 f(x)为增函数;③函数 f(x)的最大值为 2; ④函数 f(x)的最小值为25。 其中真命题的是____①__③__④_______(写出所有真命题的编号)。
M是f(x)的___最__小____值,记作ymin =f(x0)
基础自测
[判一判] (1)函数 y=1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞)。( × ) 解析 错误。单调区间不能用并集符号连接。 (2)函数 y=1x在定义域上为减函数。( × ) 解析 错误。函数 y=1x有两个单调递减区间,但在定义域上不是单调 的。
R 热点命题 深度剖析
考点一 函数单调性的判断
【例 1】 试讨论函数 f(x)=x+kx(k>0)的单调性。 【解】 解法一:由解析式可知,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+
∞)。在(0,+∞)内任取
x1,x2,令
x1<x2,那么
f(x2)-f(x1)=x2+xk2-x1+
k x
C.y=ln x
D.y=|x|
解析 A 项,函数 y=e-x 为 R 上的减函数; B 项,函数 y=x3 为 R 上的增函数; C 项,函数 y=ln x 为(0,+∞)上的增函数; D 项,函数 y=|x|在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数。 故只有 B 项符合题意,应选 B。 答案 B
解析 易知函数 f(x)=x-2 1在 x∈[2,6]上为减函数,故 f(x)max=f(2)=2, f(x)min=f(6)=25。
5.已知函数 f(x)= x2-2x-3,则该函数的单调增区间为_[3_,__+__∞__)_。
解析 设 t=x2-2x-3,由 t≥0,即 x2-2x-3≥0,解得 x≤-1 或 x≥3, 所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞)。 因为函数 t=x2-2x-3 的图像的对称轴为 x=1,所以函数在(-∞,- 1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增。又因为 y= t在[0,+∞)上单调 递增, 所以函数 f(x)的增区间为[3,+∞)。
第二章 函数、导数及其应用
第二节 函数的单调性与最值
基础知识 自主学习
热点命题 深度剖析
思想方法 感悟提升
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 运用函数图像理解和研究函数的性质。
J 基础知识 自主学习
知识梳理
1.函数在区间上是增加(递增)的、减少(递减)的含义 在 函 数 y = f(x) 的 定 义 域 内 的 一 个 区 间 A 上 , 如 果 对 于 任 意 两 数 x1 , x2∈A,且x1<x2,则: (1)f(x)在区间A上是增加(递增)的⇔f(x1)<f(x2) 。 (2)f(x)在区间A上是减少(递减)的⇔_f_(x_1_)>_f(_x_2)__。
(3)相同单调性函数的和、差、积、商函数还具有相同的单调性 。 (×)
解析 错误。相同单调性的函数在公共定义域上的和仍具有相同的单 调性,但是差、积、商函数的单调性不能确定。
(4)若定义在R上的函数f(x),有f(-1)<f(3),则函数f(x)在R上为增函 数。( × )
解析 错误。不满足增函数定义中的任意性。 (5)函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是 [1,+∞)。( × ) 解析 错误。函数f(x)在[1,+∞)上是增函数,说明[1,+∞)是该函 数单调递增区间的子集。
2.若函数 f(x)满足“对任意 x1,x2∈R,当 x1<x2 时,都有 f(x1)>f(x2)”,
则满足 f1x<f(1)的实数 x 的取值范围是(
)
A.(-1,1)
B.(0,1)
C.(-1,0)∪(0,1)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析 由题意知,函数 f(x)为 R 上的减函数, 且 f1x<f(1), ∴1x>1,即|x|<1 且|x|≠0。 ∴x∈(-1,0)∪(0,1)。故选 C。 答案 C
(6)闭区间上的单调函数,其最值一定在区间端点取到。( √ ) 解析 正确。 (7)如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数,那么这个 函数在定义域上是增函数。( × ) 解析 错误。如函数 y=-1x在(-∞,0)和(0,+∞)上都是增函数,但
这个函数在定义域上不是增函数。
[练一练]
1.下列函数中,定义域是 R 且为增函数的是( )