内容正文:
热点05 函数的单调性
规律方法总结
函数单调性探究方法:(1)定义法;(2)图像法;(3)导数法;(4)利用已知函数单调性结合常用单调性运算.
经典例题解析
典例1设函数
,为常数.
(1)若
为偶函数,求
的值;
(2)设
,
,
为减函数,求实数
的取值范围.
典例2 已知定义域为
的函数
是奇函数.
(1)求
、
的值;
(2)若对于任意的
,不等式
恒成立,求
的取值范围.
典例3 已知函数f(x)=a-
.
(1)求f(0);
(2)探究f(x)的单调性,并证明你的结论;
(3)若f(x)为奇函数,解不等式f(ax)<f(2).
跟踪训练
一、单选题
1.下列函数中是增函数的为( )
A.
B.
C.
D.
2.下列五个命题:①
;②
;③
;④
;⑤
.其中真命题的个数是( )
A.
B.
C.
D.
3.已知函数
,则
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
4.已知
,且
,则下列式子中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.下列四个命题:①
;②
;③
;④
.其中真命题的个数是( )(
为自然对数的底数,
)
A.4
B.3
C.2
D.1
二、填空题
6.定义在
上的函数
,若
恒成立,则
的取值范围为________.
7.函数
在
上单调递增,则实数a的取值范围是_________.
8.已知定义在R上的偶函数
在
上单调递增,实数a满足
,则实数a的取值范围是___________.
三、解答题
9.已知函数
.
(1)判断
的单调性,并比较
与
的大小;
(2)若函数
,其中
,判断
的零点的个数,并说明理由.
参考数据:
.
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热点05 函数的单调性
规律方法总结
函数单调性探究方法:(1)定义法;(2)图像法;(3)导数法;(4)利用已知函数单调性结合常用单调性运算.
经典例题解析
典例1设函数
,为常数.
(1)若
为偶函数,求
的值;
(2)设
,
,
为减函数,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
.
【分析】
(1)根据偶函数的定义求解即可;
(2)化简函数
,根据函数减函数的定义确定a的范围.
【详解】
(1)因为
为偶函数,且
,所以
即
即
所以
对一切
成立,所以
(2)因为
,且
所以
,
任取
,
因为
,所以
且
又
在区间
上为减函数,所以
即
,所以
又
,所以
.
典例2 已知定义域为
的函数
是奇函数.
(1)求
、
的值;
(2)若对于任意的
,不等式
恒成立,求
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
【分析】
(1)由奇函数
,代入求a、b;
(2)先判断
的单调性,利用单调性解不等式 .
【详解】
∵函数
是奇函数,由
,解得:b=1.
又
,
即
所以
即
,所以a=2b
解得:
(2)由(1)知:
.
任取
且
,则
因为
,所以
所以
,所以
所以
为减函数.
不等式
可化为:
恒成立 .
即
令
,所以
.
所以
,
所以
即
的取值范围为
.
【点睛】
(1) 由奇函数求参数的值:一般用
,有时为了计算简便,我们可以对x取特殊值:
;
(2)解抽象函数型不等式利用函数的单调性.
典例3 已知函数f(x)=a-
.
(1)求f(0);
(2)探究f(x)的单调性,并证明你的结论;
(3)若f(x)为奇函数,解不等式f(ax)<f(2).
【答案】(1)a-1;(2)f(x)在R上单调递增,证明见解析;(3)(-∞,2).
【分析】
(1)将0代入解析式即得f(0);
(2)任取x1,x2∈R且x1<x2,作f(x1)与f(x2)的差,再判断与0的大小得证;
(3)由f(x)是奇函数求出a,再由单调性求出不等式的解集.
【详解】
(1)f(0)=a-
=a-1.
(2)f(x)在R上单调递增,证明如下:
∵f(x)的定义域为R,∴任取x1,x2∈R且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=a-
-a+
=
,
∵y=2x在R上单调递增且x1<x2,
∴
,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1) <f(x2),
∴f(x)在R上单调递增.
(3)∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=- f(x),
即a-
=-a+
,解得a=1(经检验符合题意),
∴f(ax)<f(2)即为f(x)<f(2),
又∵f(x)在R上单调递增,∴x<2,
∴不等式的解集为(-∞,2).
跟踪训练
一、单选题
1.下列函数中是增函数的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项.
【详解】
对于A,
为
上的减函数,不合题意,舍.
对于B,
为
上的减函数,不合题意,舍.
对于C,
在
为减函数,不合题