内容正文:
第二篇 函数及其性质
专题2.02 函数的单调性与最值
【考试要求】
1.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。
2.理解函数的单调性、最大值、最小值的作用和实际意义.
【知识梳理】
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: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x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数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叫做函数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)对于任意x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
(3)对于任意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
【微点提醒】
1.(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值,当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到.
(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=的单调性相反.
3.“对勾函数”y=x+].,0),(0,,+∞);单调减区间是[-),((a>0)的增区间为(-∞,-
【疑误辨析】
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)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.( )
(2)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
(3)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数.( )
(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,+∞).( )
【教材衍化】
2.(必修1P39B3改编)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( )
A.y=-x
B.y=x2-x
C.y=ln x-x
D.y=ex
3.(必修1P31例4改编)函数y=在区间[2,3]上的最大值是________.
【真题体验】
4.(2019·广东省际名校联考)设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论一定正确的是( )
A.y=在R上为减函数
B.y=|f(x)|在R上为增函数
C.y=-在R上为增函数
D.y=-f(x)在R上为减函数
5.(2019·青岛调研)若函数f(x)=(m-1)x+b在R上是增函数,则f(m)与f(1)的大小关系是( )
A.f(m)>f(1)
B.f(m)<f(1)
C.f(m)≥f(1)
D.f(m)≤f(1)
6.(2017·全国Ⅱ卷)函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-2)
B.(-∞,1)
C.(1,+∞)
D.(4,+∞)
【考点聚焦】
考点一 确定函数的单调性(区间)
【例1】 (1)(2019·石家庄质检)若函数y=log(x2-ax+3a)在区间(2,+∞)上是减函数,则a的取值范围为( )
A.(-∞,-4)∪[2,+∞)
B.(-4,4]
C.[-4,4)
D.[-4,4]
(2)判断并证明函数f(x)=ax2+(其中1<a<3)在x∈[1,2]上的单调性.
【规律方法】1.(1)求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间,如例1(1).(2)单调区间不能用集合或不等式表达,且图象不连续的单调区间要用“和”“,”连接.
2.(1)函数单调性的判断方法有:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.
(2)函数y=f[g(x)]的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.
【训练1】 (一题多解)试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
考点二 求函数的最值
【例2】 (1)已知函数f(x)=ax+logax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为loga2+6,则a的值为( )
A.
C.2
D.4
B.
(2)已知函数f(x)=则f[f(-3)]=________,f(x)的最小值是________.
【规律方法】 求函数最值的四种常用方法
(1)单调性法:先确定