内容正文:
第二节 函数的单调性与最值
内容要求
考题举例
考向规律
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义
2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质
2019·全国Ⅲ卷·T11(函数的单调性、奇偶性)
2018·北京高考·T13(函数的单调性)
2017·全国Ⅰ卷·T5(函数的单调性、奇偶性)
2017·天津高考·T6(函数的单调性)
考情分析:以基本初等函数为载体,考查函数的单调性、单调区间及函数最值的确定与应用;强化对函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想的考查,题型既有选择、填空题,又有解答题
核心素养:逻辑推理、直观想象
1.增函数与减函数
一般地,设函数f (x)的定义域为I:
(1)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。
(2)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上是减函数。
2.单调性与单调区间
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y=f (x)的单调区间。
3.函数的最大值与最小值
一般地,设函数y=f (x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f (x)≤M;存在x0∈I,使得f (x0)=M。那么,我们称M是函数y=f (x)的最大值。
(2)对于任意的x∈I,都有f (x)≥M;存在x0∈I,使得f (x0)=M。那么,我们称M是函数y=f (x)的最小值。
4.函数单调性的两个等价结论
设∀x1,x 2∈D(x1≠x 2),则
(1)>0)⇔f (x)在D上单调递增。
>0(或
(2)<0)⇔f (x)在D上单调递减。
<0(或
5.对勾函数的单调性
对勾函数y=x+],且对勾函数为奇函数。
,0)和(0,,+∞);递减区间为[-]和[(a>0)的递增区间为(-∞,-
6.函数单调性的判断方法
区间D上单调递增
区间D上单调递减
定义法
x1< x 2⇔f (x1)<f (x2)
x1< x 2⇔f (x1)>f (x2)
图象法
函数图象自左
往右是上升的
函数图象自左
往右是下降的
导数法
导数大于零
导数小于零
运算法
递增+递增
递减+递减
复合法
内外层函数单调性相同
内外层函数单调性相反
函数单调性的常用结论
1.若f (x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f (x)+也是区间A上的增(减)函数。
2.若k>0,则kf (x)与f (x)单调性相同;若k<0,则kf (x)与f (x)单调性相反。
3.函数y=f (x)(f (x)>0或f (x)<0)在公共定义域内与y=-f (x),y=的单调性相反。
4.函数y=f (x)(f (x)≥0)在公共定义域内与y=的单调性相同。
1.判断下列说法是否正确(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,+∞)。(×)
2.下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( )
A.y=-x
B.y=x2-x
C.y=lnx-x
D.y=ex
解析 对于A,y1=-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y=ex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 A
3.若函数f (x)=(m-1)x+b在R上是增函数,则f (m)与f (1)的大小关系是( )
A.f (m)>f (1)
B.f (m)<f (1)
C.f (m)≥f (1)
D.f (m)≤f (1)
解析 因为f (x)=(m-1)x+b在R上是增函数,则m-1>0,所以m>1,所以f (m)>f (1)。
答案 A
4.函数f (x)=ln(4+3x-x2)的单调递减区间是______。
解析 函数f (x)的定义域是(-1,4),u(x)=-x2+3x+4=-。
,所以函数f (x)的单调递减区间为,x∈(-1,4)的单调递减区间为2+
答案
5.函数y=在区间[2,3]上的最大值是________。
解析 函数y==