内容正文:
2024版·生物学
2024版·数学(文)
第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ
第2节 函数的单调性与最值
续表
上升的
下降的
f(x)≤M
f(x)≥M
[课标要求] 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.
f(x1)>f(x2)
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
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x1,x2
当x1<x2时,都有______________,那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有___________,那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
f(x1)<f(x2)
增函数
减函数
图象描述
自左向右看图象是_________
自左向右看图象是_________
(2)单调区间的定义
如果y=f(x)在区间A上是增加的或减少的,那么称A为单调区间.
2.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___________;
(2)存在x0∈I,使得____________
(3)对于任意x∈I,都有
_______________;
(4)存在x0∈I,使得___________
结论
M为最大值
M为最小值
f(x0)=M
f(x0)=M
[必记结论]
(1)函数单调性的两种等价形式
设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么
① eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2) >0⇔f(x)在[a,b]上是增函数; eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2) <0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
(2)对勾函数y=x+ eq \f(a,x) (a>0)的增区间为(-∞,- eq \r(a) ]和[ eq \r(a) ,+∞),减区间为[- eq \r(a) ,0)和(0, eq \r(a) ].
(3)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.
(4)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.
(5)函数f[g(x)]的单调性与函数y=f(u)和u=g(x)的单调性的关系是“同增异减”.
【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= eq \f(3,x) 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: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.
答案:A
3.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( eq \f(1,2) )的x的取值范围是( )
A.( eq \f(1,3) , eq \f(2,3) )
B.[ eq \f(1,3) , eq \f(2,3) )
C.( eq \f(1,2) , eq \f(2,3) )
D.[1, eq \f(3,2) )
解析:因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(x-1)<f( eq \f(1,2) ).所以0≤x-1< eq \f(1,2) ,解得1≤x< eq \f(3,2) ,故选D.
答案:D
4.函数f(x)= eq \f(5,2x-1) 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)= eq \f(5,2×2-1) = eq \f(5,3) ,最小值为f(4)= eq \f(5,2×4-1) = eq