内容正文:
第二节 函数的单调性与最值
考纲考情
素养形成
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.
2.会运用函数图象理解和研究函数的性质.
核心素养
数学抽象
逻辑推理
数学建模
数学运算
直观想象
数据分析
素养形成
☆
☆
考查角度
主要通过函数单调性(区间)确定及应用单调性求最值,大小比较.解不等式等考查数学抽象与数学运算核心素养.
[主干知识·自主梳理] 重温教材 自查自纠
授课提示:对应学生用书第14页
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数
减函数
定义[来源:Z*xx*k.Com]
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)函数单调性的两种等价形式
设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么
①<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;
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.
【知识拓展】
对于给出具体解析式的函数,证明或判断其在某区间上的单调性有两种方法:
(1)可以利用定义(基本步骤为取值、作差或作商、变形、定号、下结论)求解;
(2)可导函数则可以利用导数解之.
(3)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.
【知识拓展】
(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.
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
(1)对于任意x∈I,都有f(x)≥M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
1.(2019·阜阳模拟)给定函数:①y=,②y=(x+1),③y=|x-1|,④y=2x+1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是( )
A.①②
B.②③ C.③④ D.①④
解析:①y=在(0,1)上递增;②∵t=x+1在(0,1)上递增,且0<<1,故y=(x+1)在(0,1)上递减;③结合图象可知y=|x-1|在(0,1)上递减;④∵u=x+1在(0,1)上递增,且2>1,故y=2x+1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.
答案:B
2.(2019·郑州中学模拟)函数f(x)=(x-1)2的单调递增区间是( )
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.(-∞,0]
D.(-∞,1]
解析:函数f(x)的图象的对称轴是x=1,开口向上,故f(x)在[1,+∞)上单调递增,故选B.
答案:B
3.已知函数f(x)是定义在R上的增函数,且f(x)<0,则g(x)=x2f(x)的单调情况一定是( )
A.在区间(-∞,0)上递增
B.在区间(-∞,0)上递减
C.在R上递减
D.在R上递增
解析:∵函数f(x)是定义在R上的增函数,∴f′(x)>0在R上恒成立.∵g(x)=x2f(x),∴g′(x)=2xf(x)+x2f′(x),当x<0时,而f(x)<0,则2xf(x)>0,x2f′(x)>0,所以g′(x)>0,即g(x)=x2f(x)在区间(-∞,0)上递增.当x>0时,2xf(x)<0,x2f′(x)>0,则g′(x)的符号不确定,从而单调性不确定.故选A.
答案:A
4.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:由图象易知函数f(x)=|2x+a|的单调增区间是[-=3,所以a=-6.
,+∞),令-
答案:C
5.(2019·湖北八校联考)设函数f(x)==________.
在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则
解析:易知f(x)=,
=2+
所以f(x)在区间[3,4]上单调递减,所以M=f(3)=2+.
===4,所以=6,m=f(4)=2+
答案:
6.函数f(x)=|x-1|+x2的值域为____________.
解析:因为f