内容正文:
第二节 函数的单调性和最值
高考要求
考向规律
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.
2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.
1.以基本初等函数为载体,考查函数的单调性、单调区间及函数最值的确定与应用;强化对函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想的考查.
2.考查题型:选择题、填空题.
知识点一 函数的单调性
1.单调函数的定义
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__
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是__增函数__或__减函数__,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.
[微提醒]
(1)函数的单调性定义中的x1,x2有三个特征:一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是属于同一个区间,三者缺一不可.
(2)求函数单调区间或讨论函数单调性时,必须先求函数的定义域.
(3)一个函数的同一种单调区间用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(4)“函数的单调区间是M”与“函数在区间N上单调”是两个不同的概念,显然N⊆M.
知识点二 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x∈I,都有__f(x)≤M__;
②存在x0∈I,使得f(x0)=M
①对于任意x∈I,都有__f(x)≥M__;
②存在x0∈I,使得__f(x0)=M__
结论
M为最大值
M为最小值
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)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反.
3.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)与y=-f(x),y=在公共定义域内的单调性相反.
4.函数y=f(x)(f(x)≥0)与y=在公共定义域内的单调性相同.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=|x|是R上的增函数.( )
(2)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
(3)若函数y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).( )
(4)对于函数f(x),x∈D,若对任意x1,x2∈D,x1≠x2且(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,则函数f(x)在区间D上是增函数.( )
(5)已知函数y=f(x)在R上是增函数,则函数y=f(-x)在R上是减函数.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.(教材改编)已知f(x)=-2x2+x,x∈[-1,3],则其单调递减区间为________;f(x)min=________ .
答案 -15
3.下列函数中,在区间(-∞,0)上是减函数的是( )
A.y=1-x2 B.y=x2+x
C.y=- D.y=
答案 D
4.(1)函数y=的单调递减区间是________;
(2)(易错)函数y= 的单调递减区间是________ .
解析 (1)∵y==-1+,∴当1+x>0或1+x<0时,此函数均为减函数,故单调递减区间为(-1,+∞),(-∞,-1).
(2)由≥0,得x∈(-1,1],此即为单调递减区间.
答案 (1)(-∞,-1),(-1,+∞) (2)(-1,1]
5.(活用结论)函数y=+的最小值是________ .
解析 由得x≥0.
又函数y=+在[0,+∞)上是增函数,所以函数的最小值为+=2.
答案 2
考点一 求函数的单调区间(师生共研)
[例1] 求下列函数的单调区间.
(1)f(x)=|x2-4|;
(2)f(x)=log0.3(3-2x-x2);
(3)f(x)=x-ln x.
[解析] (1)f(x)=
其图象如图所示,
∴函数f(x)的单调递增区间为[-2,0],[2,+∞),单调递减区间为(-∞,-2],[0,2].
(2)令u=3-2x-x2,则y=log0.3u.
∵u>0,∴-3<x<1,且当x∈(-3,-1]时,u为增函数,当x∈[-1,1)时,u为减函数,又y=log0.3u在(0,+∞)上为减函数,故f(x)的单调递增区间为[-1,1),单调递减区间为(-3,-1].