内容正文:
数 学
第二章 函数的概念与基本初等函数
第2讲 函数的单调性与最大(小)值
1.借助函数图象,会用数学符号语言表达函数的单调性、最值,理解其实际意义.
2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.
[对应学生用书P23]
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y=f(x)的定义域为D,且I⊆D
如果对任意 x1,x2∈I,当x1<x2时,都有 f(x1)<f(x2),则称y=f(x)在I上是增函数 如果对任意 x1,x2∈I,当x1<x2时,都有 f(x1)>f(x2),则称y=f(x)在I上是减函数
任意
f(x1)<f(x2)
任意
f(x1)>f(x2)
增函数 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I上是增函数或 减函数 ,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I称为函数y=f(x)的单调区间.
减函数
2.函数的最值
一般地,设函数f(x)的定义域为D,且x0∈D:如果对任意x∈D,都有
f(x)≤ f(x0),则称f(x)的最大值为f(x0),而x0称为f(x)的最大值点;如果对任意x∈D,都有f(x)≥ f(x0),则称f(x)的最小值为f(x0),而x0称为f(x)的最小值点.最大值和最小值统称为最值,最大值点和最小值点统称为 最值点 .
≤
≥
最值点
1.有关单调性的常用结论
在公共定义域内,增函数+增函数=增函数;减函数+减函数=减函数;增函数-减函数=增函数;减函数-增函数=减函数.
2.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
|思考辨析|
1.判断(在括号内打“√”或“×”)
(1)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数.( )
答案 (1)×
(2)函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).( )
答案 (2)×
(4)对于函数f(x),x∈D,若对任意x1,x2∈D,且x1≠x2,有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,则函数f(x)在区间D上是增函数.( )
答案 (4)√
(3)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
答案 (3)×
|教材衍化|
2.(教材改编题)设函数f(x)=在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则M+m= ( )
A.4 B.6 C.10 D.24
解析 因为f(x)==2+,所以f(x)在[3,4]上是减函数.
所以m=f(4)=4,M=f(3)=6.所以M+m=6+4=10.
答案 C
3.(教材改编题)函数y=的单调增区间为 ( )
A. B.
C.和 D.∪
解析 由4+3x-x2≠0可得x≠-1且x≠4,因为y=4+3x-x2开口向下,其对称轴为x=,所以y=4+3x-x2的减区间为和,所以y=的单调增区间为和.
答案 C
|易错自纠|
4.(忽视函数的定义域致错)函数y=f(x)为定义在上的增函数,且
f(2m)>f(-m+1),则实数m的取值范围是 .
解析 由题意得解得<m<1.所以实数m的取值范围是.
答案 .
5.(混淆函数的单调区间和在某区间上单调)若函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3在区间(-∞,3]上是增函数,则实数a的取值范围是 .
解析 ∵f(x)=-x2-2(a+1)x+3的开口向下,
对称轴方程为x=-(a+1),要使f(x)在(-∞,3]上是增函数,
只需-(a+1)≥3,即a≤-4,∴实数a的取值范围为(-∞,-4].
答案 (-∞,-4]
[对应学生用书P24]
考点1 确定函数的单调性(单调区间)(师生共研)
[例1] (1)函数y=lo的单调递减区间是 ( )
A. B.
C. D.
解析 令y=lou,u=-x2+4x+12.由u=-x2+4x+12>0,得-2<x<6.
因为函数y=lou是关于u的递减函数,且x∈时,u=-x2+4x+12为增函数,所以y=lo为减函数,
所以函数y=lo的单调递减区间是.
答案 C
(2)讨论函数f(x)=(a≠0)在区间(-1,1)上的单调性.
解 任取x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,f(x)==a,则
f(x1)-f(x2)=a-a=,
当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函数f(x)在区间(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),函数f(x)在区