内容正文:
1 借助图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值.
2 理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.
知识梳理
1.单调函数
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
(1)单调递增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征
一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.
(2)单调性的两种等价形式
设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,
①>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
2.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叫做函数y=f(x)的单调区间.
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
学霸笔记
1.单调性的几个结论
在公共定义域内,
(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)单调递增.
(2)函数f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)+g(x)单调递减.
(3)函数f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增.
(4)函数f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减.
(5)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反.
(6)函数y=f(x)(f(x)>0)与y=-f(x),y=的单调性相反.
(7)复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同增异减”.
2.“对勾函数y=x+(a>0)”的单调性
“对勾函数y=x+(a>0)”的增区间为(-∞,-),(,+∞);单调减区间是[-,0),(0,].
3.函数最值的结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值,当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取得.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最小值或最大值.
进阶诊断
1.判断正误
(1)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( × )
(2)函数y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,则函数f(x)的单调递增区间是[1,+∞).( × )
(3)如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数,则这个函数在定义域上是增函数.( × )
(4)所有的单调函数都有最值.( × )
2.下列函数中,在(-∞,+∞)上是增函数的为( B )
A.f(x)=-3x+2 B.f(x)=3x+2
C.f(x)= D.f(x)=-
3.(必修第一册·P81例5改编)f(x)=,x∈[2,6],则f(x)的最大值为( C )
A.3 B.1
C.2 D.4
4.设定义在[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为[-1,1]和[5,7].
5.(必修第一册·P100T4改编)已知函数f(x)=4x2-kx-8在[5,20]上具有单调性,则实数k的取值范围是(-∞,40]∪[160,+∞).
6.(必修第一册·P86T4改编)某汽车租赁公司的月收益y(单位:元)与每辆车的月租金x(单位:元)间的关系为y=-+162x-21 000,那么当每辆车的月租金为4 050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益是307 050元.
判断函数单调性 讲练融通
(1)(2021·全国甲卷)下列函数中是增函数的为( D )
A.f(x)=-x B.f(x)=()x
C.f(x)=x2 D.f(x)=
(2)判断并证明函数f(x)=ax2+(其中1<a<3)在[1,2]上的单调性.
(1)解析:函数f(x)=-x是一次函数,在R上是减函数;函数f(x)=()x是指数函数,底数0<<1,所以函数f(x)在R上是减函数;函数f(x)=x2是二次函数,在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数;函数f(x)==x是