内容正文:
第16讲 函数的基本性质(2)(函数的单调性)
【基础知识】
注:①函数的单调区间是函数定义域的子集,在讨论函数的单调性的基础上不要忽略函数定义域的要求;
②一个函数有多个单调递增或递减区间时不能用“
”连接;如
的单调递减区间时
和
而不能写成
。
单调性证明四部曲
①任取
,
属于定义域,且令
<
;②作差
-
并变形,一般情况下是变形为几个式子乘积的形式; ③判断
-
的符号;④得出结论.
复合函数的单调性:同增异减
注:在解决复合函数单调性问题时不可忽略函数的定义域要求。
单调性与奇偶性之间的关系
奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反。
单调性的其它等价形式
①对于任意的
,都有
,表示
单调递增;
对于任意的
,都有
,表示
单调递减.
②对于任意的
,都有
,表示
单调递增;
对于任意的
,都有
,表示
单调递减.
③若
是奇函数,且对定义域内的任意
(
)都有
恒成立,则
在定义域内递增;
恒成立,则
在定义域内递减.
【考点剖析】
考点一:单调性的概念及简单基本函数的单调性
例1.设
是定义在
上的函数.
①若存在
,当
时、有
成立,则函数
在
上单调递增;
②若存在
,当时,有
成立,则函数在
上不可能单调递
减;
③若存在
,对于任意
,都有
成立,则函数在上
单调递增;
④任意,当时,都有
成立,则函数在上单调递减.
以上命题正确的序号是( )
(A)①③ (B)②③ (C)②④ (D)②
【难度】★★
【答案】D
例2.判断命题:
(1)已知
均为
上的单调递增函数,则
是
上单调递增函数;
(2)已知
的定义域为
,
,
为
上的增函数。
(3)已知
的定义域为
,
在
上单调递增,则
在
上单调递增。
(4)偶函数一定不是单调函数。
【难度】★★
【答案】(1)错(2)错(3)错(4)对
例3.定义在R上的函数f(x)的图像过点M(-6,2)和N(2,-6),且对任意正实数k,有f(x+k)< f(x)成立,则当不等式| f(x-t)+2|<4的解集为(-4,4)时,实数t的值为 .
【难度】★★
【答案】2
例4.写出下列函数对应的单调区间
的递增区间是___________________,递减区间是____________________;
的单调递增区间 ;
的单调递增区间
的单调递增区间 .
【难度】★★【答案】(1)
(2)
(3)
和
(4)
【解析】(1)画图(2)不要忽略定义域(3)画图,多个单调递增区间不能用“
”连接(4)单调函数四则运算规律
例5.已知函数
,
,且
与
的图像在
轴上的截距相等,则函数
的单调递增区间
【难度】★★
【答案】
例6.求
的单调递增区间
【难度】★★
【答案】
和
【解析】
,令
,原函数变为
从而可得函数的递增区间为
和
考点二:定义法判断函数的单调性
例12.已知函数
,
,
. 当
时,求证函数
是单调函数.
【难度】★★【答案】
可证函数在两段上都是单调递增的,又函数连续,故
是单调递增函数.
例13.讨论函数
在区间
上的单调性
【难度】★★【答案】当a>0时递减,a=0时为常值函数不具有单调性;当a<0时递增
考点三:分段函数单调性
例13.已知函数
,满足对任意
,都有
成立,则
的取值范围是__________.
【难度】★★【答案】
例14.设
、
、
是定义域为
的三个函数,对于命题:若
、
、
均为增函数,则
、
、
中至少有一个增函数;这个命题是否正确?
【难度】★★【答案】错;可举反例
考点四:单调性的应用
例15.已知函数
在区间(-∞,3)上是减函数,则
的取值范围是 .
【难度】★★
【答案】
例16.函数
=
在区间(-2,+∞)上为增函数,则
的取值范围是
【难度】★★
【答案】
例17.已知
,
,
在定义域上为增函数,求
的取值范围
【难度】★★【答案】
【解析】两种方法:一种是根据函数性质分类讨论;另外根据单调性定义转化为恒成立问题。
例18.已知函数
在区间
上是减函数,则实数
的取值范围是 .
【难度】★★
【答案】
例19.已知函数
,若函数
在
上为增函数,求
的取值范围
【难度】★★【答案】
【解析】利用定义法解参数取值可化为恒成立问题,注意等号能够取得到。
例20.
(1)
在区间
上是增函数,求
的取值范围。
(2)
的单调递增区间