内容正文:
3.2.1 单调性与最大(小)值
一.知识梳理
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
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
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
(2)单调区间的定义
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叫做函数y=f(x)的单调区间.
[注意] 有多个单调区间应分开写,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“逗号”或“和”联结.
2.函数的最值
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
2. 每日一练
一、单选题
1.若f(x)=是R上的单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.对,记函数的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.在上定义运算:,若不等式对任意实数恒成立,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
4.函数在上单调,则实数a的取值范围( )
A. B.
C. D.
5.已知函数则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6.已知函数在上为增函数,若不等式对恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.已知函数的定义域为,则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
8.函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论不一定正确的是( )
A.y=在R上为减函数 B.y=|f(x)|在R上为增函数
C.y=在R上为增函数 D.y=f(x)在R上为减函数
10.如果函数在上是增函数,对于任意的,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
E.
11.已知函数,则下列x的范围满足不等式的是( )
A. B. C. D.
12.下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
13.函数在上单调递增,则实数a的取值范围是_________.
14.已知函数在R上是增函数,则实数a的取值范围是_______.
15.写出一个值域为,在区间上单调递增的函数______.
16.函数的单调递减区间为___________.
四、解答题
17.已知函数(m,n为常数),且.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,判断的单调性并证明.
18.已知函数
(1)若,求在上的最小值;
(2)若,试讨论函数在上的单调性.
19.已知函数.
(1)证明:证明函数在区间上单调递增;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
20.
已知函数,求函数在区间上的最值.
21.已知二次函数满足,.
(1)求的解析式.
(2)求在上的最大值.
22.已知函数f(x)=,证明函数在(-2,+∞)上单调递增.
参考答案
1.D因为函数在上是单调递减的,又是R上的单调函数,所以在[1,+∞)上单调递减,即a>0,并且,解得,
综上所述,a的取值范围为.
2.B,当时,,显然当时,有,当时,,显然当时,有,
因此函数的最小值是.
3.D由,则即,所以恒成立,在上的最小值为,所以,整理可得,解得,实数的最大值为,
4.D因为函数在和上单调递减,由题意,在上单调,所以或,解得或,所以a的取值范围为.
5.A易得函数在R上单调递增,则由可得,解得,故不等式的解集为.
6.D因为函数在上为增函数,则不等式对恒成立,即对恒成立,所以对恒成立,令,当,则,
所以,故的取值范围为.
7.C因为,可知在上单调递减,所以不等式成立,即.
8.D解:函数的图像的对称轴为,
因为函数在区间上单调递增,所以,解得,所以的取值范围为,
9.ABC对于A,若f(x)=x,则y==,在R上不是减函数,A错误;对于B,若f(x)=x,则y=|f(x)|=|x|,在R上不是增函数,B错误;对于C,若f(x)=x,则y==,在R上不是增函数,C错误;对于D,函数f(x)在R上为增函数,则对于任意的x1,x2∈R,设x1<x2,必有f(x1)<f