内容正文:
第2节 函数的单调性与最值 ► 对应学生用书P011
[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.
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f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
(3)对于任意x∈I,都有f(x)≥M;
(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
[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>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;<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+(a>0)的增区间为(-∞,-]和[,+∞),减区间为[-,0)和(0,].
(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=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.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.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