内容正文:
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第三章 函数
3.5 函数的单调性与最值
1.增函数、减函数
定义:设函数f(x)的定义域为I:
(1)增函数: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.
(2)减函数: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上是减函数.
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数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.
3.判断函数单调性常用方法
(1)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.
(2)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.
(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.
(4)性质法:①对于f(x)±g(x)增减性质进行判断:增+增=增 减+减=减
②对于复合函数,先将函数y=f(g(x))分解成y=f(t)和t=g(x),再讨论(判断)这两个函数的单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进行判断.
4.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.
题型一.常见函数的单调性(单调区间)
1.函数y=x2﹣2|x|+1的单调递增区间是( )
A.(﹣1,0) B.(﹣1,0)和(1,+∞)
C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣∞,﹣1)和(0,1)
2.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,﹣2) B.(﹣∞,1) C.(1,+∞) D.(4,+∞)
3.已知函数f(x),则函数g(x)=f(x)的单调递增区间为 .
题型二.利用函数单调性求最值(值域)
1.已知函数f(x),则f(f(﹣2))= ,f(x)的最小值是 .
2.已知函数f(x),则f(f(﹣3))= ,f(x)的最小值是 .
3.若函数f(x)的值域为R,则a的取值范围是( )
A.[0,) B.(] C.[﹣1,) D.(0,)
4.已知函数f(x)=lg(ax2+(2﹣a)x)的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A.(1,4) B.(1,4)∪{0} C.(0,1]∪[4,+∞) D.[0,1]∪[4,+∞)
5.已知函数f(x)=lnx(a﹣1)x+a(a>0)的值域与函数f(f(x))的值域相同,则a的取值范围为( )
A.(0,1] B.(1,+∞) C. D.[,+∞)
题型三.函数单调性的应用
考点1.已知单调性求参数范围
1.已知函数f(x)=e|x﹣a|(a为常数).若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,1) B.(﹣∞,1] C.(1,+∞) D.[1,+∞)
2.已知函数f(x).若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为 .
3.已知函数f(x)(a>0且a≠1)是R上的单调函数,则a的取值范围是( )
A.(0,] B.[) C.[] D.(]
4.已知函数f(x)满足对任意的实数x1,x2,且x1≠x2,都有0成立,则实数a的取值范围为( )
A.[1,+∞) B.[,+∞) C.(,] D.[,1]
考点2.利用单调性比较大小
1.已知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,当x2>x1>1时,[f(x2)﹣f(x1)](x2﹣x1)<0恒成立,设a=f(﹣1),b=f(2),c=f(e)(其中e=2.71828…),则a,b,c的大小关系为( )
A.a>c>b B.b>c>a C.b>a>c D.c>b>a
2.已知函数y=f(x)在区间(﹣∞,0)内单调递增,且f(﹣x)=f(x),若a=f(3),b=f(2﹣1.2),c=f(),则a,b,c的大小关系为( )
A.a>c>b B.b>c>a C.b>a>c D.a>b>c
3.设函数f(x)=ex+x﹣2,g(x)=lnx+x2﹣3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则( )
A.g(a)<0<f(b) B.f(b)<0<g(a)
C.0<g(a)<f(b) D.f(b)<g(a)<0
考点3.利用单调性解不等式
1.已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调