内容正文:
第2讲 函数的单调性
考试要求 1.函数的单调性(B级要求);2.运用函数图象研究函数的单调性(B级要求).
知 识 梳 理
1.函数单调性的定义
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(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(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.[来源:Z#xx#k.Com]
诊 断 自 测
1.思考辨析(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,+∞).( )
解析 (2)此单调区间不能用并集符号连接,取x1=-1,x2=1,则f(-1)<f(1),故应说成单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).
(3)应对任意的x1<x2,f(x1)<f(x2)成立才可以.
(4)若f(x)=x,f(x)在[1,+∞)上为增函数,但y=f(x)的单调递增区间可以是R.
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(2019·盐城模拟)函数y=x2+2x-3(x>0)的单调增区间为________.
解析 函数的对称轴为x=-1,又x>0,
所以函数f(x)的单调增区间为(0,+∞).
答案 (0,+∞)
3.函数f(x)=lg x2的单调递减区间是________.
解析 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),y=lg u在(0,+∞)上为增函数,u=x2在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增,故f(x)在(-∞,0)上单调递减.
答案 (-∞,0)
4.(教材改编)如果二次函数f(x)=3x2+2(a-1)x+b在区间(-∞,1)上是减函数,则实数a的取值范围为________.
解析 二次函数的对称轴方程为x=-,
由题意知-≥1,即a≤-2.
答案 (-∞,-2]
5.下列函数:
①y=-x;②y=x2-x;③y=ln x-x;④y=ex-x.
其中在区间(0,+∞)内单调递减的是________(填序号).
解析 对于①,y1=-x在(0,+∞)内是减函数;②,③中的函数在(0,+∞)上均不单调;④中,y′=ex-1,而当x∈(0,+∞)时,y′>0,所以函数y=ex-x在(0,+∞)上是增函数.在(0,+∞)内是减函数,y2=x在(0,+∞)内是增函数,则y=
答案 ①
考点一 求函数的单调区间
【例1】 (1)(2018·连云港模拟)函数y=log(-x2+x+6)的单调增区间为________.
(2)y=-x2+2|x|+3的单调增区间为________.
解析 (1)由-x2+x+6>0,得-2<x<3.
令t=-x2+x+6,则y=logt是减函数,
∴只需求t=-x2+x+6在(-2,3)上的减区间.
又t=-x2+x+6在定义域(-2,3)上的减区间是.
(-x2+x+6)的增区间为,故y=log
(2)由题意知,当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
二次函数的图象如图.
由图象可知,函数y=-x2+2|x|+3在(-∞,-1],[0,1]上是增函数.
答案 (1) (2)(-∞,-1],[0,1]
规律方法 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.
【训练1】 (1)已知函数f(x)=,则该函数的单调递增区间为________.
(2)下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是________(填序号).
①y=;②y=cos x;③y=ln(x+1);④y=2-x.
解析 (1)设t=x2-2x-3,则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的图象的对称轴为x=1,
所以函数t在(-