内容正文:
第三章 函数及其应用
第二节 函数的单调性与最值
基础知识必备
考点知能突破
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基础知识必备
f(x1)<f(x2)
f(x1)>f(x2)
上升
下降
1.增函数、减函数
增函数
减函数
定义
设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:如果∀x1,x2∈D
当x1<x2时,都有____________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递增
当x1<x2时,都有_____________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递减
图象描述
自左向右看图象是______的
自左向右看图象是______的
增函数与减函数形式的等价变形
(1)∀x1,x2∈D且x1≠x2,则(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔eq \f(fx1-fx2,x1-x2)>0⇔f(x)在D上单调递增;
(2)∀x1,x2∈D且x1≠x2,则(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔eq \f(fx1-fx2,x1-x2)<0⇔f(x)在D上单调递减.
单调递增
单调递减
区间D
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上____________或____________,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,_________叫做y=f(x)的单调区间.
f(x)≤M
f(x)≥m
f(x0)=m
3.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(m)
条件
(1)对于任意x∈I,都有________;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
(3)对于任意x∈I,都有________;
(4)存在x0∈I,使得_________
结论
M为最大值
m为最小值
【知识拓展】
1.单调性定义的等价形式
设任意的x1,x2∈[a,b],x1≠x2.
(1)若有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0或eq \f(fx1-fx2,x1-x2)>0,则f(x)在闭区间[a,b]上是增函数.
(2)若有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0或eq \f(fx1-fx2,x1-x2)<0,则f(x)在闭区间[a,b]上是减函数.
2.复合函数的单调性
函数y=f(u),u=φ(x),在函数y=f(φ(x))的定义域上,如果y=f(u)与u=φ(x)的单调性相同,那么y=f(φ(x))单调递增;如果y=f(u)与u=φ(x)的单调性相反,那么y=f(φ(x))单调递减.
3.函数单调性的常用结论
(1)若f(x)、g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数.
(2)若k>0,则kf(x)与f(x)的单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)的单调性相反.
(3)函数y=f(x)(f(x)>0)与y=-f(x),y=eq \f(1,fx)在公共定义域内的单调性相反.
考点知能突破
考点一 函数的单调性(区间)
角度一 确定不含参函数的单调性(区间)
(1)(2021湖北荆州高三期末)设max{a,b}=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a,a≥b,,b,a<b,)),则函数f(x)=max{x2-x,1-x2}的单调递增区间为( )
A.[-1,0],eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))
B.(-∞,1],eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2))),[0,1]
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0)),[1,+∞)
(2)(2021黑龙江大庆高三模拟)函数f(x)=eq \r(x2+x-6)的单调增区间是( )
A.(-∞,-3)
B.[2,+∞)
C.[0,2)
D.[-3,2]
【解析】 (1)由x2-x=1-x2得2x2-x-1=0,
解得x=1或x=-eq \f(1,2),
当x≥1或x≤-eq \f(1,2)时,f(x)=max{x2-x,1-x2}=x2-x,此时函数f(x)的单调递增区间为[1,+∞);当-eq \f(1,2)<x<1时,f(x)=max{x2-x,1-x2}=1-x2,此时函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0)).综上所述,函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),0)),[1,+∞).
(2)要使函数有意义,则x2