内容正文:
跳出题海+黄金百题
第9题 函数的单调性
一.题源探究·黄金母题
已知函数,求函数的最大值和最小值.
【答案】
【解析】设是上的任意两个实数,且,则
由,得,
所以,即,
故在区间上是增函数.因此,函数在区间的左端点处取得最小值,右端点处取得最大值,即最小值是,最大值是.
【试题来源】人教版A版必修一第31页例4.
【母题评析】本题通过对函数的单调性的判断或证明,进而利用函数的单调性求出函数在某一闭区间上的最大值和最小值.本类考查方式是近几年高考试题常常采用的命题形式.
【思路方法】利用函数的单调性的定义或借助函数的图象判断函数的单调性,借助函数的单调性研究函数的极值与最值或比较大小或解不等式等.
二.考场精彩·真题回放
【2020年高考天津】设,则的大小关系为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,
,
,
所以.
故选:D.
【命题意图】本类题通常主要考查一些常见函数的图象与性质,主要利用函数的单调性比较大小.
【考试方向】这类试题在考查题型上,通常基本以选择题或填空题的形式出现,难度较小,往往 与不等式的性质同时考查.
【学科素养】数学运算
【难点中心】(1)对于比较大小问题,简单问题可直接借助一个的常见函数的单调性,利用自变量的大小关系,推出函数值的大小关系,复杂一点的,有时需要把式子适当变形,然后再构造一个适当的函数,同样借助这个函数的单调性,利用自变量的大小关系,推出函数值的大小关系.是基础题.
(2)新定义问题,属于创新题,符合新高考的走向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.
(3)求函数单调区间的常用方法:
①定义法和导数法,通过解相应不等式得单调区间;
②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;
③利用复合函数“同增异减”的原则,此时需先确定函数的单调性.
三.理论基础·解题原理
考点一 函数的单调性的基本概念
1.函数的单调性
一般地,设函数的定义域为,区间,如果对于任意,当时,
若,则函数在区间上是增函数;
若,则函数在区间上是减函数;
2.函数的单调区间
若函数单调在区间上是增函数(或减函数),则称函数在这一区间上具有(严格的)单调性,区间叫做的单调区间.
考点二 辨明两个易误点
(1)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,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结.
(2)注意函数的定义域为不连续的两个单调性相同的区间,要分别说明单调区间,不可说成“在其定义域上”单调,如函数在(-∞,0)、(0,+∞)上递减,而不能说在定义域上递减.
考点三 辨明两个易误点
(1)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,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结.
(2)注意函数的定义域为不连续的两个单调性相同的区间,要分别说明单调区间,不可说成“在其定义域上”单调,如函数在(-∞,0)、(0,+∞)上递减,而不能说在定义域上递减.
考点四 认识反应函数单调性的陌生函数符号
定义在R上的函数对任意都有,说明函数为减函数;同样若,说明函数为增函数;类似呢?
四.题型攻略·深度挖掘
【考试方向】这类试题在考查题型上,通常基本以选择题或填空题的形式出现,难度较小,往往与函数的奇偶性、周期有联系,主要考查求值、比较大小、解不等式等.
考向1 判断函数的单调性(求函数的单调区间)
【2019黑龙江省哈尔滨市第二次模拟】函数的单调减区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】函数,
则或,
故函数的定义域为或,
由是单调递增函数,可知函数的单调减区间即的单调减区间,
当时,函数单调递减,
结合的定义域,可得函数的单调减区间为.
故选A.
【温馨提醒】求函数的单调区间:首先应注意函数的单调区间是其定义域的子集;其次掌握一次函数、二次函数等基本初等函数的单调区间.求函数单调区间的常用方法:根据定义、利用图象、单调函数的性质及利用导数的性质.
考向2 函数的单调性与比较大小
【2020全国Ⅱ卷理数】若2x−2y<3−x−3−y,则
A.ln(y−x+1)>0 B.ln(y−x+1)<0
C.ln|x−y|>0 D.ln|x−y|<0
【答案】A
【解析】由得:,
令,
为上的增函数,为上的减函数,为上的增函数,
,
,,,则A正确,B错误;
与的大小不确定,故CD无法确定.
故选:A.