内容正文:
专题06函数的单调性及最值--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型
一、关键能力
理解函数的单调性,会判断函数的单调性,会用函数的单调性的功能去求最值、解不等式、比较大小,理解函数的最大(小)值的含义,会求函数的最大(小)值.
二、教学建议
主要以基本初等函数为载体,考查函数单调性的判定、函数单调区间的确定、函数单调性的应用(解不等式、确定参数的取值范围、比较函数值大小)、研究函数的最值等,常与奇偶性、周期性结合,有时与导数综合考查,也可以抽象函数为载体,加强对函数各种性质的理解。
三、自主梳理
知识点一 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y=f(x)的单调区间.
知识点二 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)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
(3)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;
(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
四、真题感悟
1.(2021•甲卷)下列函数中是增函数的为
A. B. C. D.
答案:D
解答:解:由一次函数性质可知在上是减函数,不符合题意;
由指数函数性质可知在上是减函数,不符合题意;
由二次函数的性质可知在上不单调,不符合题意;
根据幂函数性质可知在上单调递增,符合题意.
故选:.
2.(2020•海南)已知函数在上单调递增,则的取值范围是
A. B., C. D.,
答案:D
解答:解:由,得或.
令,
外层函数是其定义域内的增函数,
要使函数在上单调递增,
则需内层函数在上单调递增且恒大于0,
则,,,即.
的取值范围是,.
故选:.
3.(2017•山东)若函数是自然对数的底数)在的定义域上单调递增,则称函数具有性质,下列函数中具有性质的是
A. B. C. D.
答案:A
解答:解:当时,函数在上单调递增,函数具有性质,
故选:.
4.(2020•新课标Ⅱ)若,则
A. B. C. D.
答案:A
解答:解:方法一:由,可得,
令,则在上单调递增,且,
所以,即,由于,
故.
方法二:取,,满足,
此时,,可排除.
故选:.
5.(2017•新课标Ⅱ)函数的单调递增区间是
A. B. C. D.
答案:D
解答:解:由得:,,,
令,则,
时,为减函数;
时,为增函数;
为增函数,
故函数的单调递增区间是,
故选:.
6.(2016•天津)已知是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,若实数满足,则的取值范围是
A. B.,,
C., D.,
答案:C
解答:解:是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,
在上单调递减.,,
.,解得.
故选:.
五、高频考点+重点题型
考点一、判断函数的单调性(增减+区间)
例1(1)函数f(x)=在( )
A.(-∞,1)∪(1,+∞)上单调递增 B.(-∞,1)∪(1,+∞)上单调递减
C.(-∞,1)和(1,+∞)上单调递增 D.(-∞,1)和(1,+∞)上单调递减
(2)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
(3)(2020·新课标Ⅱ)设函数,则f(x)( )
A. 是偶函数,且在单调递增 B. 是奇函数,且在单调递减
C. 是偶函数,且在单调递增 D. 是奇函数,且在单调递减
【答案】(1)C (2)D (3)D
(1)【解析】分离函数得f(x)=-1,结合函数y=-在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增,由平移即可判断.
【详解】f(x)的定义域为{x|x≠1}.f(x)==-1=-1,
因为函数y=-在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增,由平移关系得,(x)在(-∞,1)和(1,+∞)上单调递增.
故选:C.
(2)【解析】
得或,
令,则为增函数,
在上的增区间便是原函数的单调递增区间,
原函数的单调递增区间为,故选D.
(3)【解析】由得定义域为,关于坐标原点对称,
又,
为定义域上的奇函数,可排除AC;
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,排除B;
当时,,
在