内容正文:
第2节 函数的单调性与最值 ► 对应学生用书P018
[课标解读] 借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.函数单调性的定义
(1)单调函数的定义
条件
设D是函数f(x)的定义域,I是D的一个非空的子集.如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时
都有f(x1)<f(x2)
都有f(x1)>f(x2)
结论
就称f(x)是区间I上的增函数
就称f(x)是区间I上的减函数
图示
(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)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫作y=f(x)的单调区间.
2.函数的最大(小)值
前提
设D是函数y=f(x)的定义域,如果有a∈D,
条件
(1)∀x∈D,都有f(x)≤f(a);
(2)∃a∈D,使得f(a)=M
(1)∀x∈D,都有f(x)≥f(a);
(2)∃a∈D,使得f(a)=M
结论
称M是f(x)的最大值
称M是(x)的最小值
[必记结论]
1.若f(x),g(x)都是增(减)函数,则当两者都恒大于零时,f(x)·g(x)是增(减)函数;当两者都恒小于零时,f(x)·g(x)是减(增)函数.
2.在公共定义域内,增+增=增,减+减=减,增-减=增,减-增=减.
3.复合函数y=f[g(x)]的单调性判断方法:“同增异减”.
4.函数y=f(x)满足∀x1,x2∈D,x1≠x2,>0(<0)⇔f(x)在D上单调递增(单调递减).
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”).
(1)对于函数y=f(x),若f(4)<f(5),则f(x)为增函数.( )
(2)函数y=f(x)在[4,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[4,+∞).( )
(3)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
(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:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.函数f(x)的图象如图所示,则( )
A.函数f(x)在区间[-1,2]上单调递增
B.函数f(x)在区间[-1,2]上单调递减
C.函数f(x)在区间[-1,4]上单调递减
D.函数f(x)在区间[2,4]上单调递增
解析:选A.由题图可知函数f(x)在区间[-1,2]上单调递增,在[2,4]上单调递减,故选A.
3.(必修一·P81例3改编)已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上为增函数,则满足f(x-1)<f()的x的取值范围是( )
A.(,) B.[,)
C.(,) D.[1,)
解析:选D.因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(x-1)<f().所以0≤x-1<,解得1≤x<,故选D.
4.(必修一·P80例2改编)函数f(x)=在区间[2,4]上的最大值为________,最小值为________.
解析:因为f(x)在[1,5]上是减函数,所以最大值为f(2)==,最小值为f(4)==.
答案:
5.函数f(x)=的单调增区间为________.
解析:由x2+2x-3>0,得定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞),由复合函数的单调性的判断方法得增区间为(-∞,-3).
答案:(-∞,-3)
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 确定函数的单调性(区间)
【考点集训】
1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为减函数的是( )
A.y=-sin x B.y=x2-2x+3
C.y=ln (x+1) D.y=2 022
解析:选D.y=-sin x和y=x2-2x+3在(0,+∞)上不具备单调性;y=ln (x+1)在(0,+∞)上单增.故选D.
2.函数y=log(-x2+x+6)的单调递增区间为( )
A.(,3) B.(-2,)
C.(-2,3) D.(,+∞)
解析:选A.由-x2+x+6>0,得-2<x<3,故函数的定义域为(-2,3),令t=-x2+x+6,则y=logt,易知其为减函数.由复合函数的单调性法则可知本题等价于求函数t=-x2+x+6在(-2,3)上的单调递减区间.利用二次函数的性质可得t=-x2+x+6在定义域(-2,3)上的单调递减区间为(,3).
3.设函数f(x)=g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的递减区间是________.
解析:由题意知g(x)=该函数图象如图所示,其单调递减区间是[0,1).
答案:[0,1)
【思维升华】 确