内容正文:
第5讲 函数的单调性与最值
课标要求 考情风向标
1.通过已学过的函数特
别是二次函数,理解函
数的单调性、最大(小)
值及其几何意义.
2.学会运用函数图象理
解和研究函数的性质 函数的单调性、奇偶性常与函数的其他
性质,如与周期性、对称性相结合求函
数值或参数的取值范围,是高考的热点
及重点.常与函数的图象及其他性质交
汇命题.题型多以选择题、填空题形式
出现,若与导数交汇,则多为解答题
1.函数的单调性
解析:函数y=2-x,y=logx,y=在区间(0,+∞) 上单调递减,函数y=x在区间(0,+∞)上单调递增,故选A.
(续表)
3.函数y=的值域是________.
2.函数的最大(小)值
f(x0)=M
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____________
结论 M 为最大值 M 为最小值
1.(2019 年北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增
的是(
)
A
4.函数f(x)=(x≥2)的最大值为______.
解析:由于f(x)=|x-2|x=结合图象可知
2.(2018 年北京)能说明“若 f(x)>f(0)对任意的 x∈(0,2]都成
立,则 f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________
_______________.
y=sin x
[0,4)
2
(答案不唯一)
(2)函数f(x)=的单调递增区间是________.
解析:由于函数f(x)=的导数为f′(x)=,令f′(x)>0可得ln x<1,解得0<x<e.故函数f(x)=的单调递增区间是(0,e).
A.f>f(2)>f(2)
B.f>f(2)>f(2)
C.f(2)>f(2)>f
D.f(2)>f(2)>f
考点 1
函数单调性的判断
考向 1
利用定义(或性质)判断函数的单调性
例 1:(1)(2017 年新课标Ⅱ)函数 f(x)=ln(x2-2x-8)的单调
递增区间是(
)
A.(-∞,-2)
C.(1,+∞)
B.(-∞,-1)
D.(4,+∞)
解析:x2-2x-8>0,x<-2 或 x>4,f(x)=ln(x2-2x-8)的
定义域为(-∞,-2)∪(4,+∞).又 y=x2-2x-8=(x-1)2-9,
当 x<1 时单调递减, 当 x>1 时单调递增,∴函数 f(x)=ln(x2-
2x-8)的单调递增区间是(4,+∞).故选 D.
答案:D
(2)(2019 年江苏无锡模拟)函数 f(x)=|x-2|x 的单调递减区
间是(
)
A.[1,2]
C.[0,2]
B.[-1,0]
D.[2,+∞)
函数的单调减区间是[1,2].
答案:A
∴-2<2x-1<1,即即∴-<x<1.
考向 2
利用导数判断函数的单调性
例 2:(1)函数 f(x)=(3-x2)ex 的单调递增区间是(
)
A.(-∞,0)
C.(-3,1)
B.(0,+∞)
D.(-∞,-3)和(1,+∞)
解析:f′(x) = (3-2x-x2)ex>0得x2+2x-3=(x+3)(x-
1)<0,即-3<x<1.
∴所求函数的增区间为(-3,1),故选 C.
答案:C
答案:(0,e)
答案:
(2)(2017年浙江)已知a∈R,函数f(x)=+a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是________.
考点 2
函数单调性的应用
考向 1
比较大小
例 3:(1)(2018 年河南许昌、平顶山期中)已知f(x)是偶函数,
在(-∞,0)上满足 xf′(x)>0 恒成立,则下列不等式成立的是
(
)
A.f(-3)<f(4)<f(-5)
B.f(4)<f(-3)>f(-5)
C.f(-5)<f(-3)<f(4)
D.f(4)<f(-5)<f(-3)
解析:x∈(-∞,0)时,xf′(x)>0,即 f′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,又 f(x)为偶函数,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增.
∴f(3)<f(4)<f(5),
∴f(-3)<f(4)<f(-5),故选 A.
答案:A
(2)(2019 年新课标Ⅲ)设 f(x)是定义域为 R 的偶函数,且在
(0,+∞)单调递减,则(
)
解析:x∈[1,4],x+∈[4,5],分类讨论:
①当a≥5时, f(x)=+a=a-x-+a=2a-
x-,函数的最大值2a-4=5,a=(舍);
答案:C
②当a≤4时, f(x)=+a=x+-a+a=x+≤5,命题成立;
③当4<a<5时,[f(x)]max=max{|4-a|+a,|5-a|+a},