(完整word版)2017高考一轮复习教案-函数的单调性与最值.doc
高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 第二节 函数的单调性与最值课后作业 理

【创新方案】2017届高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数I 第二节 函数的单调性与最值课后作业 理[全盘巩固]一、选择题1.下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x | 2.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是( ) A .[1,2] B .[-1,0] C .[0,2] D .[2,+∞)3.已知函数f (x )=log 13(x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,2 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1,x +c ,x <1,则“c =-1”是“函数f (x )在R 上递增”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2.则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12 二、填空题 6.函数f (x )=1x -1在区间[a ,b ]上的最大值是1,最小值是13,则a +b =________. 7.已知f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x>f (1)的实数x 的取值范围是________.8.函数y =2x +kx -2与y =log3(x -2)在(3,+∞)上具有相同的单调性,则实数k 的取值范围是________.三、解答题9.已知函数f (x )=-2x +1,x ∈[0,2],用定义证明函数的单调性,并求函数的最大值和最小值.10.已知函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫x +ax-2,其中a 是大于0的常数.(1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值; (3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.[冲击名校]1.已知函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(-∞,1)上有最小值,则函数g (x )=f xx在区间(1,+∞)上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)3.对于函数f (x ),若存在区间A =[m ,n ],使得{y |y =f (x ),x ∈A }=A ,则称函数f (x )为“同域函数”,区间A 为函数f (x )的一个“同域区间”.给出下列四个函数:①f (x )=cos π2x ;②f (x )=x 2-1;③f (x )=|2x-1|;④f (x )=log 2(x -1).存在“同域区间”的“同域函数”的序号是________(请写出所有正确结论的序号).4.已知f (x )=x 2+2x +ax,x ∈[1,+∞).(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.答 案 [全盘巩固]一、选择题1.解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数; 当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.解析:选A 由于f (x )=|x -2|x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,-x 2+2x ,x <2.结合图象可知函数的单调减区间是[1,2].3.解析:选D 令t =g (x )=x 2-ax +3a ,易知f (t )=log 13t 在其定义域上单调递减,要使f (x )=log 13( x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则t =g (x )=x 2-ax +3a 在[1,+∞)上单调递增,且t =g (x )=x 2-ax +3a >0,即⎩⎪⎨⎪⎧--a 2≤1,g >0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,a >-12,即-12<a ≤2.4.解析:选A 若函数f (x )在R 上递增,则需log 21≥c +1,即c ≤-1.由于c =-1⇒c ≤-1,但c ≤-1⇒/ c =-1,所以“c =-1”是“f (x )在R 上递增”的充分不必要条件.5.解析:选C 由已知得,当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2; 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数,∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6. 二、填空题6.解析:易知f (x )在[a ,b ]上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f a =1,f b =13,即⎩⎪⎨⎪⎧1a -1=1,1b -1=13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =4.∴a +b =6. 答案:67.解析:由题意知1x<1,即x >1或x <0. 答案:(-∞,0)∪(1,+∞)8.解析:由于y =log3(x -2)的定义域为(2,+∞),且为增函数,故函数y =2x +kx -2=x -+4+k x -2=2+4+kx -2在(3,+∞)上也是增函数,则有4+k <0,得k <-4.答案:(-∞,-4) 三、解答题9.解:设x 1,x 2是区间[0,2]上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2+1=-x 2+1-x 1-x 1+x 2+=-x 2-x 1x 1+x 2+.由0≤x 1<x 2≤2,得x 2-x 1>0,(x 1+1)(x 2+1)>0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在区间[0,2]上是增函数. 因此,函数f (x )=-2x +1在区间[0,2]的左端点取得最小值,右端点取得最大值,即最小值是f (0)=-2,最大值是f (2)=-23.10.解:(1)由x +a x -2>0,得x 2-2x +ax >0,a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞),a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1},0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }.(2)设g (x )=x +a x-2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时,g ′(x )=1-a x 2=x 2-ax2>0恒成立,∴g (x )=x +ax-2在[2,+∞)上是增函数.∴f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫x +ax -2在[2,+∞)上是增函数.∴f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +ax -2在[2,+∞)上的最小值为f (2)=lg a2.(3)对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0, 即x +a x-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立. ∴a >3x -x 2,而h (x )=3x -x 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+94在x ∈[2,+∞)上是减函数,∴h (x )max =h (2)=2.∴a >2,即a 的取值范围为(2,+∞).[冲击名校]1.解析:选D 由题意知a <1,g (x )=f x x =x +ax-2a , 当a <0时,g (x )在(1,+∞)上是增函数, 当a >0时,g (x )在[a ,+∞)上是增函数, 故在(1,+∞)上为增函数, ∴g (x )在(1,+∞)上一定是增函数.2.解析:选C f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x =x +2-4,x ≥0,4x -x 2=-x -2+4,x <0,由f (x )的图象可知f (x )在(-∞,+∞)上是单调增函数,由f (2-a 2)>f (a )得2-a 2>a ,即a 2+a -2<0,解得-2<a <1.3.解析:当x ∈[0,1]时,cos π2x ∈[0,1],①正确;当x ∈[-1,0]时,x 2-1∈[-1,0],②正确;当x ∈[0,1]时,|2x-1|∈[0,1],③正确;因为y =log 2(x -1)为单调递增函数,所以要为“同域区间”,需满足方程log 2(x -1)=x 有两个根,由图象可知y =x 与y =log 2(x-1)没有交点,④错误.答案:①②③4.解:(1)当a =12时,f (x )=x +12x+2,任取1≤x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 1-12x 2=x 1-x 2x 1x 2-2x 1x 2,∵1≤x 1<x 2,∴x 1x 2>1,∴2x 1x 2-1>0. 又x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2), ∴f (x )在[1,+∞)上是增函数,∴f (x )在[1,+∞)上的最小值为f (1)=72.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=x 2+2x +ax>0恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a >0,x ≥1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >-x 2+2x,x ≥1,等价于a 大于函数φ(x )=-(x 2+2x )在[1,+∞)上的最大值.只需求函数φ(x )=-(x 2+2x )在[1,+∞)上的最大值. φ(x )=-(x +1)2+1在[1,+∞)上递减, ∴当x =1时,φ(x )取最大值为φ(1)=-3. ∴a >-3,故实数a 的取值范围是(-3,+∞).。
2023届高考数学一轮复习讲义:第7讲 函数的单调性与最值

第7讲函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x1,x2∈D 当x1<x2时,都有,那么就称函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有,那么就称函数f(x)在区间D上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D上是或,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 ,如果存在实数M 满足 条件 (1)∀x ∈I ,都有 ; (2)∃x 0∈I ,使得(1)∀x ∈I ,都有 ; (2)∃x 0∈I ,使得结论M 为最大值M 为最小值➢考点1 函数的单调性[名师点睛]确定函数单调性的四种方法 (1)定义法:利用定义判断.(2)导数法:适用于初等函数可以求导的函数.(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接. (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性. 1.(2022·全国·高三专题练习)函数2()23f x x x -- ) A .(,1]-∞B .[3,)+∞C .(,1]-∞-D .[1,)+∞2.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性.[举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数222x x y -++=的单调递增区间是( )A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-, 2.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是( )A .(),2-∞B .()2,+∞C .()2,2-D .()2,6-3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2f x x x x =-+,则下列结论正确的是( ) A .递增区间是(0,)+∞ B .递减区间是(,1)-∞- C .递增区间是(,1)-∞-D .递增区间是(1,1)-4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的图象如图所示,则函数()()12log g x f x =的单调递增区间为( )A .(],3-∞-,[]0,3B .[]3,0-,[)3,+∞C .(),5-∞-,[)0,1D .(]1,0-,()5,+∞5.(2022·广西柳州·三模)下列函数在(),0∞-上是单调递增函数的是( ) A .tan y x =B .()ln y x =-C .12xy =D .1y x=-6.(2022·全国·高三专题练习)函数y =|-x 2+2x +1|的单调递增区间是_________ ;单调递减区间是_________.7.(2022·全国·高三专题练习)函数216y x x =-+_____. 8.(2022·福建·三模)写出一个同时具有下列性质①②③的函数()f x =________. ①定义域为R ;②值域为(,1)-∞;③对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )1x=+lg 4xx -.判断并证明函数f (x )的单调性;10.(2022·全国·高三专题练习)已知定义域为实数集R 的函数()11222xx f x +-=+.判断函数f (x )在R 上的单调性,并用定义证明.➢考点2 函数单调性的应用1.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()()e e 2x xx f x --=,则21log3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,342b f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,432c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的大小关系为( )A .b ac << B .a b c << C .c a b << D .a c b <<2.(2022·广东深圳·高三期末)已知函数()1e ,111,1x x f x x x x-⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩,则()f x 的最大值为______.3.(2022·河北唐山·二模)已知函数()f x ()()21f x f x >-,则x 的取值范围是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()1,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()ax f x x a-=-在(2,)+∞上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1)(1-⋃,)+∞ B .(1,1)-C .(-∞,1)(1-⋃,2]D .(-∞,1)(1-⋃,2)[举一反三]1.(2022·辽宁朝阳·高三开学考试)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意两个不相等的正数12,x x ,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,记(2)(3)(1),,23f f a f b c -===,则( )A .c a b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b c a <<2.(2022·重庆·模拟预测)设函数()()()32200x xx f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,若ln 2a =,0.23b =,0.3log 2c =,则( )A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f a f c f b >>D .()()()f c f a f b >>3.(2022·全国·高三专题练习)函数()41f x x x =++在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为( ) A .153,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]3,4C .153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .154,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,且()f x 在(),1-∞-单调递减,()00f =,则()()210f x f x +<的解集为( )A .()(),20,-∞-⋃+∞B .()2,0-C .312,,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .31,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭5.(2022·河北·模拟预测)设函数()()212,1,2,1,x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩则不等式()()340f f x +->的解集为( ) A .()1,1- B .()(),11,-∞-⋃+∞ C .()7,7-D .()(),77,-∞-⋃+∞6.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围( ) A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,17.(2022·全国·高三专题练习)函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,则m 的取值范围是( )A .[)3,-+∞B .[)3,+∞C .(],5-∞D .(],3-∞-8.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()2313,11,1a x a x f x x x ⎧-+<=⎨-+≥⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .11,63⎛⎫ ⎪⎝⎭B .11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ D .11,,63⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)函数()21x af x x -=+在区间()b +∞,上单调递增,则下列说法正确的是( ) A .2a >-B .1b >-C .1b ≥-D .2a <-10.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a 的范围是_______.11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )m ≠1)在区间(0,1]上是减函数,则实数m 的取值范围是________.12.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足:①(0)0f =;②在[13],上是减函数;③(1)(1)f x f x +=-.请写出一个满足以上条件的()f x =___________.13.(2022·全国·高三专题练习)已知y =f (x )是定义在区间(-2,2)上单调递减的函数,若f (m -1)>f (1-2m ),则m 的取值范围是_______.14.(2022·全国·高三专题练习)若函数2()4f x x ax =-+在[]1.3内不单调,则实数a 的取值范围是__________.15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =是定义在R 的递减函数,若对于任意(0x ∈,1]不等式2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立,求实数m 的取值范围.16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x x .(1)若1a ,求函数的定义域;(2)是否存在实数a,使得函数()f x在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围第7讲函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x1,x2∈D 当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上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 ,如果存在实数M 满足 条件 (1)∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M(1)∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值M 为最小值➢考点1 函数的单调性[名师点睛]确定函数单调性的四种方法 (1)定义法:利用定义判断.(2)导数法:适用于初等函数可以求导的函数.(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接. (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性. 1.(2022·全国·高三专题练习)函数2()23f x x x -- ) A .(,1]-∞ B .[3,)+∞ C .(,1]-∞-D .[1,)+∞【答案】B 【解析】由题意,可得2230x x --≥,解得1x ≤-或3x ≥, 所以函数2()23f x x x =--(][),13,-∞-⋃+∞,二次函数223y x x =--的对称轴为1x =,且在(][),13,-∞-⋃+∞上的单调递增区间为[3,)+∞,根据复合函数的单调性,可知函数2()23f x x x =--[3,)+∞.故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性. 【解】任取1x 、2(11)x ∈-,,且12x x <,(11)1()(1)11a x f x a x x -+==+--,则:21121212()11()()(1)(1)11(1)(1)a x x f x f x a a x x x x --=+-+=----,当0a >时,12())0(f x f x ->,即12()()f x f x >,函数()f x 在(11)-,上单调递减; 当0a <时,12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,函数()f x 在(11)-,上单调递增. [举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数y = )A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-, 【答案】C 【解析】令220x x -++≥,解得12x -≤≤, 令22t x x =-++,则y =∵函数22t x x =-++在区间112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上单调递增,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,y =内递增,∴根据复合函数的单调性可知,函数y =112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,.故选:C2.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是( ) A .(),2-∞ B .()2,+∞ C .()2,2- D .()2,6-【答案】C 【解析】 令13log y u=,2412u x x =-++.由24120u x x =-++>,得26x -<<.因为函数13log y u=是关于u 的递减函数,且()2,2x ∈-时,2412u x x =-++为增函数,所以()213log 412y x x =-++为减函数,所以函数()213log 412y x x =-++的单调减区间是()2,2-.故选:C.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2f x x x x =-+,则下列结论正确的是( ) A .递增区间是(0,)+∞ B .递减区间是(,1)-∞- C .递增区间是(,1)-∞- D .递增区间是(1,1)-【答案】D 【解析】因为函数222,0()22,0x x x f x x x x x x x ⎧-+≥=-+=⎨+<⎩,作出函数()f x 的图象,如图所示:由图可知,递增区间是(1,1)-,递减区间是(,1)-∞-和()1,+∞. 故选:D .4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的图象如图所示,则函数()()12log g x f x =的单调递增区间为( )A .(],3-∞-,[]0,3B .[]3,0-,[)3,+∞C .(),5-∞-,[)0,1D .(]1,0-,()5,+∞【答案】C 【解析】因为12log y x=在()0,∞+上为减函数,所以只要求()y f x =的单调递减区间,且()0f x >.由图可知,使得函数()y f x =单调递减且满足()0f x >的x 的取值范围是()[),50,1-∞-.因此,函数()()12log g x f x =的单调递增区间为(),5-∞-、[)0,1.故选:C.5.(2022·广西柳州·三模)下列函数在(),0∞-上是单调递增函数的是( ) A .tan y x = B .()ln y x =-C .12xy =D .1y x=-【答案】D 【解析】选项A. 函数tan y x =在(),0∞-上只有单调增区间,但不是一直单调递增,故不满足; 选项B. 由复合函数的单调性可知函数()ln y x =-在(),0∞-上单调递减,故不满足;选项C. 函数1122xx y ⎛⎫== ⎪⎝⎭在(),0∞-上单调递减,故不满足;选项D. 函数1y x=-在(),0∞-上单调递增,故满足,故选:D6.(2022·全国·高三专题练习)函数y =|-x 2+2x +1|的单调递增区间是_________ ;单调递减区间是_________.【答案】 (12,1)-,(12,)++∞ (,12)-∞-,(1,12)【解析】作出函数y =|-x 2+2x +1|的图像,如图所示,观察图像得,函数y =|-x 2+2x +1|在(12,1)-和(12,)++∞上单调递增,在(,12)-∞和(1,12)上单调递减,所以原函数的单调增区间是(1,(1)+∞,单调递减区间是(,1-∞,(1,12).故答案为:(1-,(1)++∞;(,1-∞,(1,12)7.(2022·全国·高三专题练习)函数1y =_____. 【答案】[3,6] 【解析】226060x x x x -+≥⇒-≤,解得06x ≤≤,令()()22639x x x x μ=-+=--+,对称轴为3x =,所以函数()x μ在(),3-∞为单调递增;在[)3,+∞上单调递减.所以函数1y =[3,6]. 故答案为:[3,6]8.(2022·福建·三模)写出一个同时具有下列性质①②③的函数()f x =________. ①定义域为R ;②值域为(,1)-∞;③对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.【答案】1()12xf x =-(答案不唯一) 【解析】 1()12x f x =-,定义域为R ;102x>,1()112x f x =-<,值域为(,1)-∞; 是增函数,满足对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.故答案为:1()12xf x =-(答案不唯一). 9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )1x=+lg 4xx -.判断并证明函数f (x )的单调性;【解】由题意,040x x x ≠⎧⎪-⎨>⎪⎩,解得04x <<故f (x )的定义域为(0,4) 令441x u x x -==-,lg y u =,由于41u x=-在(0,4)单调递减,lg y u =在(0,)+∞单调递增,因此4lgxy x-=在(0,4)单调递减,又1y x =在(0,4)单调递减,故f (x )1x =+4lgx x -在(0,4)上单调递减,证明如下: 设0<x 1<x 2<4,则: ()()()()121221121122122144411lg lg lg 4x x x x x x f x f x x x x x x x x x -----=+--=+-, ∵0<x 1<x 2<4,∴x 2﹣x 1>0,x 1x 2>0,4﹣x 1>4﹣x 2>0,12214114x xx x -->,>, ∴()()()()1212211221214401lg 044x x x x x x x x x x x x ----->,>,>, ∴f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,4)上单调递减11.(2022·全国·高三专题练习)已知定义域为实数集R 的函数()11222xx f x +-=+.判断函数f (x )在R 上的单调性,并用定义证明.【解】由题意11211()22212x x x f x +-==-+++, 令1112,2xu y u =+=-+,由于12x u =+在R 上单调递增,112y u=-+在(0,)+∞单调递减,由复合函数单调性可知f (x )在R 上为减函数. 证明:设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,所以f (x 1)﹣f (x 2)()()211212112212121212x x x x x x -=-=++++,由于x 1<x 2,y =2x 在R 上单增 所以21220x x ->,且2x >0 所以f (x 1)>f (x 2), 所以f (x )在R 上单调递减.➢考点2 函数单调性的应用1.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()()e e 2x xx f x --=,则21log3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,342b f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,432c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的大小关系为( )A .b a c <<B .a b c <<C .c a b <<D .a c b <<【答案】A【解析】()f x 的定义域为R , 因为()()()e e ee ()22x xxx x x f x f x ------===,所以()f x 为偶函数,所以()()2221log log 3log 33a f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,443322c f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当0x >时,()()()ee e e 2xx x xx f x ---++'=,因为0x >,所以e1,0e 1xx -><<,所以e e 0x x -->,(e e )0x x x -+>,所以()0f x '>,所以()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为2x y =在R 上单调递增,且340143-<<<,所以43013402222-<<<<,即433402122-<<<<,因为2log y x =在(0,)+∞上为增函数,且234<<,所以222log 2log 3log 4<<,即21log 32<<,所以4334202log 32-<<<,所以()433422log 32f f f -⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即b a c <<,故选:A2.(2022·广东深圳·高三期末)已知函数()1e ,111,1x x f x x x x-⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩,则()f x 的最大值为______.【答案】1 【解析】解:(],1x ∈-∞时,()1x f x e -=单调递增,()()1111f x f e -==≤;()1,x ∈+∞时,()1+1f x x x=-单调递减,()11+111f x <-=.所以()f x 的最大值为1. 故答案为:1.3.(2022·河北唐山·二模)已知函数()f x ()()21f x f x >-,则x 的取值范围是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()1,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】解:()f x 定义域为R , 又()()-=-f x f x ,所以()f x 是奇函数,当0x =时,()00f =,当0x >时,()=f x ()f x 在()0,∞+上递增, 所以()f x 在定义域R 上递增,又()()21f x f x >-,所以21x x >-,解得13x >,故选:C4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()ax f x x a-=-在(2,)+∞上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1)(1-⋃,)+∞ B .(1,1)-C .(-∞,1)(1-⋃,2]D .(-∞,1)(1-⋃,2)【答案】C 【解析】解:根据题意,函数221()11()ax a x a a a f x a x a x a x a--+--===+---, 若()f x 在区间(2,)+∞上单调递减,必有2102a a ⎧->⎨⎩,解可得:1a <-或12a <,即a 的取值范围为(-∞,1)(1-⋃,2], 故选:C . [举一反三]1.(2022·辽宁朝阳·高三开学考试)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意两个不相等的正数12,x x ,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,记(2)(3)(1),,23f f a f b c -===,则( )A .c a b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b c a <<【答案】B 【解析】依题意,12,(0,)x x ∀∈+∞,12x x ≠,122112121212()()()()00f x f x x f x x f x x x x x x x -->⇔>--, 于是得函数()f x x 在(0,)+∞上单调递增,而函数()f x 是R 上的偶函数,即(2)(2)22f f b -==,显然有(1)(2)(3)123f f f <<,因此得:a b c <<, 所以a b c <<. 故选:B2.(2022·重庆·模拟预测)设函数()()()32200x xx f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,若ln 2a =,0.23b =,0.3log 2c =,则( )A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f a f c f b >>D .()()()f c f a f b >>【答案】D 【解析】解:因为()()()32200x x x f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,又2x y =在()0,∞+上单调递增,2x y -=在()0,∞+上单调递减,则()22xx g x -=-+在()0,∞+上单调递减且()002002g -+==,又()3h x x =-在(),0∞-上单调递减且()3000h =-=,所以()f x 在R 上单调递减,又因为0.20331>=,即1b >,0ln1ln 2lne 1=<<=,即01a <<,0.30.3log 2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,所以()()()f b f a f c <<; 故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)函数()41f x x x =++在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为( ) A .153,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]3,4C .153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .154,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C 【解析】设1x t ,1x t =-,1,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则1,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()41g t t t =+-,根据双勾函数性质:函数在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在(]2,3上单调递增,()()max 1151015max ,3max ,2232g t g g ⎧⎫⎛⎫⎧⎫===⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭,()()min 23g t g ==,故函数值域为153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:C.4.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,且()f x 在(),1-∞-单调递减,()00f =,则()()210f x f x +<的解集为( )A .()(),20,-∞-⋃+∞B .()2,0-C .312,,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .31,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】C【解析】因为函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,所以()y f x =的图象关于直线1x =-对称.因为()f x 在(),1-∞-上单调递减,所以在()1,-+∞上单调递增. 因为()00f =,所以()()200f f -==.所以当()(),20,x ∈-∞-⋃+∞时,()0f x >;当()2,0x ∈-时,()0f x <.由()()210f x f x +<,得20,2210.x x x ⎧-⎨-<+<⎩或或20,212210.x x x -<<⎧⎨+-+⎩或解得312,,022x ⎛⎫⎛⎫∈--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C5.(2022·河北·模拟预测)设函数()()212,1,2,1,x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩则不等式()()340f f x +->的解集为( ) A .()1,1- B .()(),11,-∞-⋃+∞ C .()7,7- D .()(),77,-∞-⋃+∞【答案】A 【解析】解:因为()()212,12,1x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩,所以()36f =-,()()233126f -=-++=,则()()340f f x +->,即()()()4363f x f f ->-==-,()f x 的函数图象如下所示:由函数图象可知当3x >-时()6f x <且()f x 在(),3∞--上单调递减,所以()()43f x f ->-等价于43x -<-,即1x <,解得11x -<<,即()1,1x ∈-; 故选:A6.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围( ) A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,1【答案】B 【解析】因为分段函数()f x 在R 上的单调函数,由于22y x ax =-开口向上,故在1≥x 上单调递增,故分段函数()f x 在在R 上的单调递增,所以要满足:0212112a aa a>⎧⎪-⎪-≤⎨⎪-≤-⎪⎩,解得:203a <≤ 故选:B7.(2022·全国·高三专题练习)函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,则m 的取值范围是( )A .[)3,-+∞B .[)3,+∞C .(],5-∞D .(],3-∞-【答案】D 【解析】解:函数2()2(1)3f x x m x =-+-+的图像的对称轴为2(1)12m x m -=-=--, 因为函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,所以14m -≥,解得3m ≤-, 所以m 的取值范围为(],3-∞-, 故选:D8.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()2313,11,1a x a x f x x x ⎧-+<=⎨-+≥⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .11,63⎛⎫⎪⎝⎭B .11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .11,,63⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭【答案】B 【解析】由题意可知,()313y a x a =-+在(),1-∞上为减函数,则310a -<, 函数21y x =-+在[)1,+∞上为减函数,且有()3130a a -+≥,所以,310610a a -<⎧⎨-≥⎩,解得1163a ≤<.综上所述,实数a 的取值范围是11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故选:B.9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)函数()21x af x x -=+在区间()b +∞,上单调递增,则下列说法正确的是( ) A .2a >- B .1b >- C .1b ≥- D .2a <-【答案】AC 【解析】 ()22211x a a f x x x -+==-++, ()f x 在区间()b +∞,上单调递增,20a ∴+>,2a >-∴,由()f x 在区间()1+∞-,上单调递增, 1b.故选:AC10.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a 的范围是_______. 【答案】(2,4]- 【解析】 函数5()3x f x x a +=-+,定义域为(,3)(3,)x a a ∈-∞-⋃-+∞,又322()133x a a a f x x a x a -++++==+-+-+,因为函数5()3x f x x a +=-+在(1,)+∞上是减函数,所以只需23a y x a +=-+在(1,)+∞上是减函数,因此2031a a +>⎧⎨-≤⎩,解得24a -<≤.故答案为:24a -<≤11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )m ≠1)在区间(0,1]上是减函数,则实数m 的取值范围是________. 【答案】(-∞,0)∪(1,4] 【解析】由题意可得4-mx ≥0,x ∈(0,1]恒成立,所以m ≤4()xmin =4.当0<m ≤4时,4-mx 单调递减,所以m -1>0,解得1<m ≤4; 当m <0时,4-mx 单调递增,所以m -1<0,解得m <1,所以m <0. 故实数m 的取值范围是(-∞,0)∪(1,4]. 故答案为: (-∞,0)∪(1,4].12.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足:①(0)0f =;②在[13],上是减函数;③(1)(1)f x f x +=-.请写出一个满足以上条件的()f x =___________. 【答案】22x x -+ 【解析】由(1)(1)f x f x +=-可得()f x 关于1x =对称,所以开口向下,对称轴为1x =,且过原点的二次函数满足题目中的三个条件, 故答案为:22x x -+13.(2022·全国·高三专题练习)已知y =f (x )是定义在区间(-2,2)上单调递减的函数,若f (m -1)>f (1-2m ),则m 的取值范围是_______.【答案】1223⎛⎫- ⎪⎝⎭,【解析】由题意得:-2-12-21-22-11-2m m m m <<⎧⎪<<⎨⎪<⎩,,,解得12-<m <23.故答案为:1223⎛⎫- ⎪⎝⎭,14.(2022·全国·高三专题练习)若函数2()4f x x ax =-+在[]1.3内不单调,则实数a 的取值范围是__________. 【答案】13(,)22【解析】解:由题意得2()4f x x ax =-+的对称轴为2x a =,因为函数()f x 在[]1.3内不单调,所以123a <<,得1322a <<.故答案为:13(,)22.15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =是定义在R 的递减函数,若对于任意(0x ∈,1]不等式2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立,求实数m 的取值范围.【解】因为函数()y f x =是定义在R 的递减函数,所以2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+对(0x ∈,1]恒成立2231112mx mx x mx x m ⎧-<+-⇔⎨+-<+⎩在(0x ∈,1]恒成立.整理,当(0x ∈,1]时,2222(1)1mx x m x x ⎧<-⎨-<+⎩恒成立, (1)当1x =,2102m <⎧⎨<⎩,所以12m <;(2)当(0,1)x ∈时,222211x m xx m x ⎧-<⎪⎪⎨+⎪>⎪-⎩恒成立,1,2xy y x ==-都在(0,1)x ∈上为减函数22122x x y x x -∴==-在(0,1)x ∈上为减函数, ∴22122x x ->,222x m x-∴<恒成立⇔12m ≤. 结合当1x =时,12m <①又2222212(1)(1)21,01(1)(1)x x x x x x y y x x x +--+--'===<-++,当(0,1)x ∈ 故211x y x +=-在(0,1)x ∈上是减函数,∴2111x x +<--.211x m x +∴>-恒成立1m ⇔≥-② ∴①、②两式求交集1[1,)2m ∈-由(1)(2)可知当[1m ∈-,1)2时,对任意(0x ∈,1]时,2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立.16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x x . (1)若1a =,求函数的定义域;(2)是否存在实数a ,使得函数()f x 在定义域内具有单调性?若存在,求出a 的取值范围. 【解】(1)()f x x ,∴|1|10x +-≥,解得(,2][0,)x ∈-∞-+∞; 所以函数的定义域为(,2][0,)x ∈-∞-+∞.(2)当x a ≥-,211()24f x x x ⎫===-+⎪⎭,在1[,)4+∞递减,此时需满足14a -≥,即14a -≤时,函数()f x 在[,)a -+∞上递减;当x a <-,()f x x x ,在(,2]a -∞-上递减, ∵104a ≤-<,∴20a a ->->,即当14a -≤时,函数()f x 在(,)a -∞-上递减;综上,当14a -≤时,函数()f x 在定义域R 上连续,且单调递减.所以a 的取值范围是1,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦。
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
函数的单调性与导数教案

函数的单调性与导数教案函数的单调性与导数教案一、目标知识与技能:了解可导函数的单调性与其导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间。
过程与方法:多让学生举命题的例子,培养他们的辨析能力;以及培养他们的分析问题和解决问题的能力;情感、态度与价值观:通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。
二、重点难点教学重点:利用导数研究函数的单调性,会求不超过4次的多项式函数的单调区间教学难点:利用导数研究函数的单调性,会求不超过4次的多项式函数的单调区间三、教学过程:函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.我们以导数为工具,对研究函数的增减及极值和最值带来很大方便.四、学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法发现式、启发式新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
提问1.判断函数的单调性有哪些方法?(引导学生回答“定义法”,“图象法”。
)2.比如,要判断y=x2的单调性,如何进行?(引导学生回顾分别用定义法、图象法完成。
)3.还有没有其它方法?如果遇到函数:y=x3-3x判断单调性呢?(让学生短时间内尝试完成,结果发现:用“定义法”,作差后判断差的符号麻烦;用“图象法”,图象很难画出来。
)4.有没有捷径?(学生疑惑,由此引出课题)这就要用到咱们今天要学的导数法。
以问题形式复习相关的旧知识,同时引出新问题:三次函数判断单调性,定义法、图象法很不方便,有没有捷径?通过创设问题情境,使学生产生强烈的问题意识,积极主动地参与到学习中来。
高中数学人教A版 必修1《3.2.1函数的单调性与最大(小)值》教案 Word

四、教学过程
教学
环节
教学内容设计意图
情境引入
课堂探究通过观察生活中熟悉的事物,引入本节新课。
提高学生概括、推理的能力。
通过思考,观察函数的图象,从特殊到一般,归纳总结最值的定义,提高学生的解决问题、分析问题的能力。
得出定义
类比定义类比得出最小值定义
函数最值的几何意义
常见题型
通过实际问题让学生明白怎样求二次函数在整个定义域上的最值以及利用函数的单调性求函数的最值,提高学生解决问题的能力,进一步掌握单调性与最值的关系。
课堂
小结
通过总结,
让学生进
一步巩固
本节所学
内容,提高
概括能力,
板书设计
课后练习
、
课后提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力。
通过练习。
高考数学复习考点知识专题讲解课件16---导数与函数的单调性

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新高考 大一轮复习 · 数学 题型三 函数单调性的应用 命题点 1 比较大小或解不等式 例 2 (1)已知定义在 R 上的函数 f(x),g(x)满足:对任意 x∈R,都有 f(x)>0,g(x) >0,且 f′(x)g(x)-f(x)g′(x)<0.若 a,b∈R+且 a≠b,则有( ) A.fa+2 bga+2 b>f( ab)g( ab) B.fa+2 bga+2 b<f( ab)g( ab)
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②当 a>2 时,令 f′(x)=0,
得 x=a-
2a2-4或 x=a+
a2-4 2.
当 x∈0,a- 2a2-4∪a+ 2a2-4,+∞时,f′(x)<0;
当 x∈a-
2a2-4,a+
2a2-4时,f′(x)>0.
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所以
f(x)
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新高考 大一轮复习 · 数学 2.函数的极值与导数
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3.函数的最值 (1)在闭区间[a,b]上连续的函数 f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值. (2)若函数 f(x)在[a,b]上单调递增,则 f(a) 为函数的最小值, f(b)为函数的最大值; 若函数 f(x)在[a,b]上单调递减,则 f(a)为函数的最大值,f(b) 为函数的最小值.
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2024届新高考一轮总复习人教版 第二章 第2节 函数的单调性与最值 课件(35张)

【小题热身】 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”). (1)对于函数 y=f(x),若 f(4)<f(5),则 f(x)为增函数.( ) (2)函数 y=f(x)在[4,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[4,+∞).( ) (3)函数 y=3x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( ) (4)对于函数 f(x),x∈D,若对任意 x1, x2∈D,且 x1≠x2 有(x1-x2)[f (x1)-f(x2)]>0,则 函数 f(x)在区间 D 上是增函数.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
【考点集训】
1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为减函数的是( )
A.y=-sin x
B.y=x2-2x+3
C.y=ln (x+1)
x
D.y=2 022-2
解析:y=-sin x 和 y=x2-2x+3 在(0,+∞)上不具备单调性;y=ln (x+1)在(0,
+∞)上单增.故选 D.
答案:D
2.函数 y=log1(-x2+x+6)的单调递增区间为( )
-1<12,解得 1≤x<32,故选 D. 答案:D
4.(必修第一册 P81 例 5 改编)函数 f(x)=2x-5 1在区间[2,4]上的最大值为________, 最小值为________.
解析:因为 f(x)在[1,5]上是减函数,所以最大值为 f(2)=2×52-1=53,最小值为 f(4)
第二章 函 数
[课标解读] 借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值, 理解它们的作用和实际意义.
备考第 1 步——梳理教材基础,落实必备知识
1.函数单调性的定义
义域为 I,区间 D⊆I,如果∀x1,x2∈D,当 x1<x2 时
第二节 函数的单调性与最值

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[探究3] 若将本例中函数变为f(x)=log 1 (-x2+ 2 2|x|+1),如何求解?
解:要使函数有意义,应有-x2+2|x|+1>0,即-1- 2 <x<1+ 2. 又函数f(x)=log 1 (-x2+2|x|+1)是函数y=log 1 μ和μ 2 2 =-x2+2|x|+1的复合函数, ≨函数f(x)=log 1 (-x +2|x|+1)的单调递增区间为(- 2
A.[1,2]
1 C. ,2 2
D.(0,2]
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[听前试做] 由已知条件得f(-x)=f(x), 则f(log2a)+f(log 1 a)≤2f(1)⇒f(log2a)+f(- 2 log2a)≤2f(1)⇒f(log2a)≤f(1), 又f(log2a)=f(|log2a|)且f(x)在[0,+∞) 上单调递增, 1 所以|log2a|≤1⇒-1≤log2a≤1,解得 ≤a 2 ≤2.
2
1,0)和(1,1+ 2),单调递减区间为(-1- 2 ,-1)和(0, 1).
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函数单调区间的求法 (1)函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以求 解函数的单调区间,必须先求出函数的定义域.对于基 本初等函数的单调区间可以直接利用已知结论求解,如 二次函数、对数函数、指数函数等. (2)如果是复合函数,应根据复合函数的单调性的判 断方法,首先判断两个简单函数的单调性,再根据“同 则增,异则减”的法则求解函数的单调区间.
1 .当 k= 时,函数 fk(x)的单调递增区间为 2
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第二节 函数的单调性与最值 1. 函数的单调性 理解函数的单调性及其几何意义. 2. 函数的最值 理解函数的最大值、最小值及其几何意义.
知识点一 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 I .如果对于定义域 I 内某个区间 A 上的任意两个 自变量的值 x1 2
, x
定义
当 x1f(x2),那么就说函数
就说函数 f(x)在区间 A 上是增加的 f( x)在区间 A 上是减少的
图象描述 自左向右看图象是逐渐上升的 自左向右看图象是逐渐下降的
2.单调区间的定义 如果函数 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.
易误提醒 求函数单调区间的两个注意点:
(1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间应树立 “ 定义域优先 ” 的原则.
(2)单调区间只能用区间表示, 不能用集合或不等式表示; 如有多个单调区间应分别写,
不能用并集符号 “ ∪”联结,也不能用 “或 ” 联结.
必记结论 1.单调函数的定义有以下若干等价形式: 设 x1, x2∈[a, b] ,那么 f x1 - f x2
① >0? f(x)在 [a, b]上是增函数;
x1- x2
f x1 - f x2
<0? f(x) 在[a, b] 上是减函数.
x1- x2
② (x1- x2)[f(x1)- f(x2 )]>0 ? f(x)在 [a, b]上是增函数; (x1- x2 )[f(x1)- f(x2)]<0? f(x)在[ a,b]上是减函数. 2.复合函数 y= f[ g(x)] 的单调性规律是 “同则增,异则减 ”,即 y= f(u)与 u= g(x)若具
有相同的单调性,则 y= f[g(x)]为增函数,若具有不同的单调性,则 y= f[g(x)] 必为减函数. [ 自测练习 ] 1. 下列函数中,在区间 (0,+∞ )上单调递减的是 ( )
1
2 A . f(x)= x B . f(x)= (x- 1)
C.f(x)= ex D .f(x)= ln( x+ 1)
2.函数 f(x)= log5(2x+ 1)的单调增区间是 ________.
- x2- ax- 5, x≤ 1, 3.已知函数 f(x)= a 在 R 上为增函数, 则 a 的取值范围是 ()
x, x>1
A . [- 3,0) B . [-3,- 2] C.( -∞,- 2] D .(-∞, 0) 知识点二 函数的最值 前提 设函数 y= f(x)的定义域为 I,如果存在实数 M 满足
条件 对于任意 x∈ I ,都有 f(x) ≤M 对于任意 x∈ I,都有 f(x)≥ M 存在 x0∈I ,使得 f( x0)= M 存在 x0∈ I,使得 f(x0)= M 结论 M 为最大值 M 为最小值
易误提醒 在求函数的值域或最值时,易忽视定义域的限制性. 必备方法 求函数最值的五个常用方法 (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,再观察其最高点、最低点,求出最值. (3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数, 再用相应的方法求最值.
(4) 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.
(5)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值. [ 自测练习 ] 1
4.函数 f(x)= 1+x2(x∈ R)的值域是
(
)
A . (0,1) B . (0,1]
C.[0,1) D .[0,1] 5.已知函数 f(x) =x2 +2x(- 2≤ x≤ 1 且 x∈ Z),则 f(x)的值域是 ( ) A . [0,3] B . [-1,3] C.{0,1,3} D .{ - 1,0,3}
考点一 函数单调性的判断 | 1.下列四个函数中,在 (0,+∞ )上为增函数的是 () A . f(x)= 3- x B . f(x)= x2- 3x 1
C.f(x)=- x+1 D .f(x)=- |x|
给出解析式函数单调性的两种判定方法 1.定义法 (基本步骤为取值、作差或作商、变形、判断 ). 2.导数法 (基本步骤为求定义域、求导、变形、判断 ).
考点二 函数的单调区间的求法 | 求下列函数的单调区间: (1)y=- x2+ 2|x|+ 1; (2)y= log1(x2 -3x+ 2). 2
函数单调区间的四种求法 (1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间. (2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义. (3)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,可由图象的直观性 写出它的单调区间. (4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.
函数 y=|x|(1- x) 在区间 A 上是增函数,那么区间 A 是 () A . (-∞, 0) B.
0,
1
2 1
C.[0,+∞ ) D.
2
,+∞
考点三 函数单调性的应用 | 函数单调性的应用比较广泛, 是每年高考的重点和热点内容. 归纳起来, 常见的命题探
究角度有: 1.求函数的值域或最值. 2.比较两个函数值或两个自变量的大小. 3.解函数不等式. 4.求参数的取值范围或值. 探究一 求函数的值域或最值
1. (2015 高·考浙江卷 )已知函数 x+ 2- 3, x≥ 1, f(x)= x 则 f(f(- 3))= ________, f(x) lg x2+ 1 , x<1, 的最小值是 ________. 探究二 比较两个函数值或两自变量的大小
2 1 ,若 x1 2 2.已知函数 f(x) =log x+1- x ∈(1,2) , x ∈(2,+∞ ),则 () A . f(x )<0 , f( x )<0 B . f(x )<0 , f( x )>0 1 2 1 2
C.f(x1)>0 , f( x2)<0 D .f(x1)>0 , f(x2)>0
探究三 解函数不等式 x3, x≤ 0, 3. (2015 西·安一模 )已知函数 f(x)= 若 f(2 -x2)>f(x) ,则实数 x 的取值
ln x+ 1 , x>0,
范围是 ( ) A . (-∞,- 1)∪(2 ,+∞ ) B.( -∞,- 2)∪ (1,+∞ ) C.( -1,2) D. (- 2,1) 探究四 利用单调性求参数的取值范围 2- a x+ 1 x<1 , 满足对任意 x
1 2
4. (2015 江·西新余期末质检 )已知 f( x)= ≠ x ,都有
ax x≥ 1 f x -f x 2 1
x1-x2
>0 成立,那么 a 的取值范围是 ()
3, 2 3
A. 2 B. 1, 2 C.(1,2) D .(1,+∞ )
函数单调性应用问题的四种类型及解题策略 (1) 比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.
(2) 解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将 “f”符号
脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域. (3)利用单调性求参数. ①视参数为已知数, 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
区间比较求参数; ②需注意若函数在区间 [a,b] 上是单调的, 则该函数在此区间的任意子集上也是单调的. (4)利用单调性求最值.应先确定函数的单调性,然后再由单调性求出最值. 1.确定抽象函数的单调性以及解含 “f”的不等式
【典例】 (12 分) 函数 f( x)对任意 a,b∈R ,都有 f(a+ b)= f(a)+ f(b)- 1,且当 x>0 时, 有 f(x)>1. (1) 求证: f(x)是 R 上的增函数; (2) 若 f(4)= 5,解不等式 f(2t- 1)- f(1+ t)<2.
[思路点拨 ] (1) 用单调性的定义证明抽象函数的单调性; (2) 结合题意,将含 “f”的不等
式 f(2t- 1)- f(1+ t)<2 转化为 f(m)< f(n)的形式,再依据单调性转化为常规不等式求解 . [模板形成 ]