内容正文:
第3章 函数概念与性质
3.2 函数的基本性质
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1、 了解函数的单调区间、单调性等概念;会划分函数的单调区间,判断单调性;会用定义证明函数的单调性.
2、 了解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.;会借助单调性求最值;掌握求二次函数在闭区间上的最值的方法.
3、 了解函数奇偶性的定义;掌握函数奇偶性的判断和证明方法;会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
4、 掌握用奇偶性求解析式的方法;理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.
教学过程
一、增函数与减函数的定义
前提条件
设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I
条件
∀x1,x2∈D,x1<x2
都有f(x1)<f(x2)
都有f(x1)>f(x2)
图示
结论
f(x)在区间D上单调递增
f(x)在区间D上单调递减
特殊情况
当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数
当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数
例题1
1.下列函数在定义域上是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
对于A,在,上单调递减,A错误;
对于B,在上单调递减,B错误;
对于C,在上单调递减,C错误;
对于D,在上单调递增,D正确.
故选:D.
二、函数的单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,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.
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.
例题2
2.函数在区间(2,4)上( )
A.单调递增 B.单调递减
C.先减后增 D.先增后减
【答案】C
【分析】
函数图象的对称轴为直线x=3,此函数在区间(2,3)上单调递减,在区间(3,4)上单调递增.
故选:C
3、 函数的最大值与最小值
最大值
最小值
条件
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:∀x∈I,都有
f(x)≤M
f(x)≥M
∃x0∈I,使得f(x0)=M
结论
称M是函数y=f(x)的最大值
称M是函数y=f(x)的最小值
几何意义
f(x)图象上最高点的纵坐标
f(x)图象上最低点的纵坐标
例题3
3.已知a>,则函数f(x)=x2+|x-a|的最小值是( )
A.a2+1 B.a+
C.a- D.a-
【答案】D
【分析】
函数f(x)=x2+|x-a|=
当x≥a>时,
函数f(x)=x2+x-a的对称轴方程为x=-,函数在[a,+∞)上单调递增,其最小值为a2;
当x<a时,
f(x)=x2-x+a的对称轴方程为x=,当x=时函数求得最小值为a-.
因为a2-=a2-a+=>0.
所以a2>a-.
所以函数f(x)=x2+|x-a|的最小值是a-.
故选:D
4、 求函数最值的常用方法
1.图象法:作出y=f(x)的图象,观察最高点与最低点,最高(低)点的纵坐标即为函数的最大(小)值.
2.运用已学函数的值域.
3.运用函数的单调性:
(1)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则ymax=f(b),
ymin=f(a).
(2)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则ymax=f(a),
ymin=f(b).
4.分段函数的最大(小)值是指各段上的最大(小)值中最大(小)的那个.
例题4
4.函数y=|x+2|在区间[-3,0]上( )
A.递减 B.递增
C.先减后增 D.先增后减
【答案】C
【分析】
y=|x+2|=,即可作出y=|x+2|的图像,如图所示
易知在[-3,-2)上为减函数,在[-2,0]上为增函数
故选:C
5、 函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
关于原点对称
1、理解函数的奇偶性应关注三点
(1)函数的单调性是函数的“局部”性质,而奇偶性是函数的“整体”性质,只有对其定义域内的每一个x,都有f(-x)=-f(x)[或f(-x)=f(x)],才能说f(x)是奇(偶)函数.
(2)若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.
(3)若f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既