内容正文:
3.2.1单调性与最大(小)值(八种常考题型)
知识点1 函数的单调性
1.单调性的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数的定义域为,如果对于定义域内某个区间上的任意两个自变量的值,[
当时,都有,那么就说函数在区间上是增函数
当时,都有,那么就说函数在区间上是减函数
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
温馨提示:定义中的有以下3个特征
(1)任意性,即“任意取”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;
(2)有大小,通常规定;
(3)属于同一个单调区间.
2.函数的单调区间
如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间上具有(严格的)单调性,区间叫做函数的单调区间.
温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质.
(2)函数在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如等.
(3)并非所有的函数都具有单调性,如,它的定义域是,但不具有单调性.
知识点2 最值
定义
几何意义
最大值
一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:
①,都有;
②,使得.
那么,称是函数的最大值.
函数的最大值是图象最高点的纵坐标
最小值
一般地,设函数的定义域为I,如果存在实数满足:
①,都有;
②,使得.
那么,称是函数的最小值.
函数的最小值是图象最低点的纵坐标
注意:(1)最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素.
(2)并不是每一个函数都有最值,如函数既没有最大值,也没有最小值.
(3)最值是函数的整体性质,即在函数的整个定义域内研究其最值.
题型一 函数单调性的判断与证明
1.(多选)下列函数中满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有”的是( )
A. B.
C. D.
2.设函数满足:对任意的都有,则与大小关系是 ( )
A. B.
C. D.
3.已知,.
(1)解不等式;
(2)判断并证明函数的单调性.
4.用定义证明:函数在上是增函数.
5.利用函数单调性的定义判断函数的单调性.
6.(多选)以下函数在其定义域上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
7.已知函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,,求证:f(x)在R上是减函数;
8.已知函数.
(1)求的解析式;
(2)判断并证明函数在上的单调性.
9.已知函数的定义域为R,对任意,且,都有,则下列说法正确的是( )
A.是增函数 B.是减函数
C.是增函数 D.是减函数
题型二 求函数的单调区间
10.定义在区间上的函数的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
11.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
12.己知函数的图象如图,网格中每个小正方形的边长为1,则函数的单调递增区间有__________;函数的单调递减区间有__________.
13.函数的单调递增区间是______
14.已知函数.
(1)画出的函数图像.
(2)写出的最大值和单调递减区间.
15.定义域为的函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则:
(1)函数的单调递增区间是__________;单调递减区间是__________;
(2)函数的单调递增区间是__________;单调递减区间是__________.
16.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.,
17.已知函数,.求函数的单调区间.
题型三 复合函数的单调性
18.函数的定义域为 _____,减区间为 _____.
19.的单调增区间是______.
20.(多选)已知是上的增函数,是上的偶函数,且在上单调递减,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
21.函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
22.已知函数在上单调递减,则函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
23.已知函数,,试求的单调区间.
24.函数的单调递增区间为__________.
25.(多选)若函数均是定义域为R的增函数,则下列函数在其定义域上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
题型四 根据单调性解不等式
26.己知函数为定义在上的减函数,且,试求实数m的取值范围.
27.已知函数是实数集上的减函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
28.(多选)已知定义在上的函数满足:对任意的,当时,都有,若不等式恒成立,则实数m的可能取值为( )
A. B. C.0 D.1
29.已知是上的增函数,是其图象上两点,则不等式的解集为(