内容正文:
第三章 第三课时 函数的性质
基础知识
1.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.
③证明函数单调性的步骤
第一步:取值.设是定义域内一个区间上的任意两个自变量,且;
第二步:变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
第三步:定号.判断差的正负或商与1的大小关系;
第四步:得出结论.
2.函数的奇偶性
①函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
②奇偶函数的图象与性质
偶函数:函数是偶函数函数的图象关于轴对称;偶函数必满足;偶函
数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反.
奇函数:函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称;若奇函数在处有意义,则有;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
③用定义判断函数奇偶性的步骤
第一步:求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
第二步:求,若,则 是奇函数;若=,则是偶函数;若,则既不是奇函数,也不是偶函数;若且,则既是奇函数,又是偶函数.
例题解析
【例1 】已知函数在上具有单调性,则实数k的取值范围为( ).
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解析】函数的对称轴为,因为函数在上具有单调性,
所以或,即或,故选:C.
【例2 】设函数是定义在上的奇函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵函数是定义在上的奇函数,则,且,∴.
故选:D.
【例3 】如果奇函数在区间上是增函数且最大值为8,那么在区间上是( )
A.增函数且最大值是 B.增函数且最小值是
C.减函数且最大值是 D.减函数且最小值是
【答案】B
【解析】在区间上是增函数且最大值为8,且是奇函数,则在是增函数,且最小值是,故选:B.
【例4 】已知是定义在R上的奇函数,当时时,
(1)求解析式
(2)画出函数图像,并写出单调区间(无需证明)
【答案】(1);(2)图见详解,单调区间为:单调递增区间为:,,单调递减区间为:,.
【解析】解:(1)当时,,当时,,,所以,
(2)的图像为:
单调递增区间为:,,单调递减区间为:,.
【例5 】已知函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性;
(2)当时,判断函数在上的单调性,并证明.
【答案】(1)奇函数;(2)在上是单调递减函数;证明见解析
【解析】解:(1)当时,,定义域为,关于原点对称,
,所以是奇函数.
(2)当时,,证明:取,,
所以,,则,即,所以在上是单调递减函数.
过关检测
【选择】
1.若函数,在其定义域上是增函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据一次函数的性质可得,解得,故选:A.
2.函数在上是减函数,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】在上是减函数,则,故选:C.
3.下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】AD选项为奇函数,故AD错;B选项为偶函数,当时,,单调递增,故B正确;
C选项为偶函数,但在上单调递减,故C错,故选:B.
4.若偶函数在上是减函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】是偶函数,所以,在上是减函数,所以在上是增函数,所以,故,故选:B.
5.函数是定义在上的增函数,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为是定义在上的增函数,由可得,解得,
故选:D.
6.函数单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为函数的图象是开口向上,且以直线为对称轴的抛物线,故函数的单调递减区间是,故选:C.
7.若偶函数在区间上的最大值为,则函数在区间上有( )
A.最小值 B.最小值
C.最大值 D.最大值
【答案】D
【解析】因为为偶函数,所以的图像关于即轴对称,也就是说自变量相反的两个数函数值一样,所以有最大值,故选:D.
8.已知是