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第二节 函数的单调性与最大(小)值
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第二节 函数的单调性与最大(小)值
1.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.
2.理解函数单调性与最值的作用和实际意义.
增函数 减函数
定义 设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x1,x2∈D
当x1<x2时,都有__________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递增,此时称f(x)在区间D上是增函数 当x1<x2时,都有__________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递减,此时称f(x)在区间D上是减函数
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
f(x1)<f(x2)
f(x1)>f(x2)
上升
下降
续表
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上___________或__________,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叫做y=f(x)的单调区间.
单调递增
单调递减
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 ∀x∈I,都有___________;
∃x0∈I,使得__________ ∀x∈I,都有____________;
∃x0∈I,使得__________
结论 M为最大值 M为最小值
f(x)≤M
f(x)≥M
f(x0)=M
f(x0)=M
[一“点”就过]
判断函数的单调性或单调区间的方法
定义法 一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论
图象法 若函数f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定函数的单调区间
导数法 先求导数,再利用导数值的正负确定函数的单调区间
性质法 对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各基本初等函数的增减性及“增+增=增,增-减=增,减+减=减,减-增=减”进行判断
复合法 对于复合函数,先将函数f(g(x))分解成y=f(t)和t=g(x),然后讨论(判断)这两个函数的单调性,再根据复合函数“同增异减”的规则进行判断
[方法技巧]
利用函数的单调性比较大小的方法
比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,则要利用函数性质,将自变量的值转化到同一个单调区间内进行比较.对于选择题、填空题,通常选用数形结合的方法进行求解.
[方法技巧]
在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
[方法技巧]
利用函数单调性求参数的策略
(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.
(2)需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.
(3)分段函数的单调性需要分段研究,既要保证每一段函数的单调性,还要注意每段端点值的大小.
[方法技巧] 求函数最值的5种常用方法
单调性法 先确定函数的单调性,再由单调性结合端点值求最值
图象法 先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值
基本不等式法 先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件,然后用基本不等式求出最值
导数法 先求出导函数,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值
换元法 对于比较复杂的函数,可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值
“课时验收评价”见“课时跟踪检测(七)”
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谢
谢
观
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图象
描述
自左向右看图象是_____的
自左向右看图象是_____的
3.与函数单调性有关的常用结论
(1)若∀x1,x2∈D(x1≠x2),则
①>0(或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0)⇔f(x)在区间D上单调递增.
②<0(或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0)⇔f(x)在区间D上单调递减.
(2)y=x+的单调递增区间为(-∞,-1]和[1,+∞),单调递减区间为(-1,0)和(0,1).
(3)在区间D上,两个增函数的和仍是增函数,两个减函数的和仍是减函数.
(4)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”.
1.(多选)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递减的是( )
A.y=-x B.y=x2-x
C.y=-x2-2x D.y=ex
答案:AC
2.函数f(x)=x2-2x的单调递增区间是( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1)
C.(-1,+∞) D.(-∞,-1)
答案:A
解析:由题设得解得-1≤x<.
3.已知函数f(x)为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f(x)<f的实数x的取值范围