内容正文:
考点07函数的单调性
与最值
【命题解读】
函数的单调性是函数的一个重要性质,在历年的高考中,单调性都有考察,这部分往往与导数去相联系,单纯的用定义证明函数单调性的题目几乎没有。对于最值问题往往与函数单调性相联系,在闭区间上的最值是出现最多的,而在导数极值最值那部分考察的比较多。
【命题预测】
预计2021年的高考函数的单调性出题还是以选择或者填空为主,主要是单调性的应用,应用单调性解不等式,判断大小,求解闭区间上的最值等问题。
【复习建议】
集合复习策略:
1.理解函数单调性的定义;
2.掌握函数单调性的应用;
3.会利用函数的单调性求参数的范围。
考向一 函数的单调性
1.函数的单调性:
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
图像描述
自左向右看图像是上升的
自左向右看图像是下降的
2.函数单调性的应用,应用函数单调性求解不等式以及判断大小,利用函数的单调性求参数的范围。
1. 【2020全国高中数学课时练】函数y=lo(x2+2x-3)的单调递增区间是 .
【答案】(-∞,-3)
【解析】由x2+2x-3>0,解得x<-3或x>1,
即函数的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞).
令t=x2+2x-3,则y=lot,
∵y=lot为减函数,
t=x2+2x-3在(-∞,-3)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,
∴函数y=lo(x2+2x-3)的单调递增区间为(-∞,-3).
2.函数f(x)=,若a=f(-),b=f(ln 2),c=f(),则 ( )
A. c>b>a B. b>a>c
C. c>a>b D. b>c>a
【答案】D
【解析】f(x)==1+,其定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
易知f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上为减函数,
且当x<0时,f(x)<0,当x>0时,f(x)>0.
∵ln 2>0,-<0,ln <0,
∴b>0,a<0,c<0.
又-=-ln ,ln =-ln 3,
且-ln >-ln 3,∴->ln .
∵f(x)在(-∞,0)上单调递减,
∴f-<fln ,
即c>a,∴b>c>a.故选D.
考向二 函数最值
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江西红色七校联考】已知f(x)=(a>0且a≠1),若f(x)有最小值,则实数a的取值范围是 ( )
A.(,1) B.(1,+∞)
C.(0,]∪(1,+∞) D.(,1)∪(1,+∞)
【答案】C
【解析】①若a>1,
则当x≤1时,f(x)=ax+a单调递增,此时a<f(x)≤2a;
当1<x≤a时,f(x)=a-x+1单调递减,
当x>a时,f(x)=x-a+1单调递增,
故当x>1时,f(x)的最小值为f(a)=1.
若f(x)有最小值,则a>1.
②若0<a<1,
则当x≤1时,f(x)=ax+a单调递减,此时f(x)≥2a;
当x>1时,f(x)=x-a+1单调递增,此时f(x)>2-a.
若f(x)有最小值,则2a≤2-a,得0<a≤.
综上,实数a的取值范围是(0,]∪(1,+∞).
故选C.
2. 【2020三亚华侨学校高三开学考试】设函数是定义在上的函数,满足,且对任意的,恒有,已知当时,,则有( )
A.函数的最大值是1,最小值是
B.函数是周期函数,且周期为2
C.函数在上递减,在上递增
D.当时,
【答案】AC
【解析】因为函数满足,即,
所以函数是偶函数,
因为,
所以函数是周期为的周期函数,B错误,
因为当时,,
所以当时,函数是增函数,最大值为,最小值为,
根据函数是偶函数可知当时最大值为、最小值为,
根据函数是周期为的周期函数可知当时,最大值为,最小值为,A正确,
因为当时,函数是增函数,
所以当时,函数是减函数,
所以根据函数周期为可知函数在上递减,在上递增,C正确,
令,则,,
故当,,
令,则,,
故当,,D错误,
故选:AC.
题组一(真题在线)
1. 【2020年高考全国I卷理数】若,则