内容正文:
函数的单调性
【知识梳理】
1.函数的单调性
设函数的定义域为A,区间,
如果对于区间I内的任意两个值,当时,
都有,
那么称函数在这个区间I上是增函数,I称为的增区间;
如果对于区间I内的任意两个值,当时,
当时,都有,
那么称函数在这个区间I上是减函数,I称为的减区间.
2.单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,那么称函数y=f(x)在区间I上具有单调性.增区间和减区间统称为单调区间.
注:单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分开写,不能用并集符号“”连接,也不能用“或”连接
3.性质
(1)若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
(2)若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
(3)若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;
若且为减函数,则函数为减函数,为增函数.
4.函数单调性的判断方法
(1)定义法;
(2)图象法;
(3)性质法;
(4)对于复合函数,若在区间上是单调函数,则在区间或者上是单调函数;若与单调性相同(同时为增或同时为减),则为增函数;若与单调性相反,则为减函数.
5.利用定义证明函数单调性的步骤
6.函数的最大(小)值
一般地,设函数的定义域为,
如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最大值,记为;
如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最小值,记为.
【典型例题】
考点一:定义法求单调性
例1:求证:函数f(x)=x+在[1,+∞)上是增函数.
【答案】证明见详解.
【解析】证明:在区间上任取,
则
因为,故可得;又因为,故可得.
故,即.故在区间上单调递增.
例2:证明在其定义域上是增函数.
【答案】证明见解析;
【解析】证明:函数的定义域为设且,
因为,所以,所以,即
所以在其定义域上是增函数.
例3:(多选)如果函数在上是增函数,对于任意的,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据函数单调性的等价条件进行判断即可.
【详解】由函数单调性的定义可知,若函数在给定的区间上是增函数,
则与同号,由此可知,选项A,B正确;
对于选项C,D,因为的大小关系无法判断,