内容正文:
第二节 第一课时
函数的单调性与最大(小)值
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课前 自主、全面地落实基础
课堂 精细、多维地研习考法题点
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第二节 函数的性质及其应用
第一课时 函数的单调性与最大(小)值
Ⅰ.主干知识的再认再现
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数 减函数
定义 设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D,如果∀x1,x2∈I
当x1<x2时,都有 ,那么就称函数f(x)在区间I上单调递增,此时称f(x)在区间I上是增函数 当x1<x2时,都有 ,那么就称函数f(x)在区间I上单调递减,此时称f(x)在区间I上是减函数
f(x1)<f(x2)
f(x1)>f(x2)
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间I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I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D,如果存在实数M满足
条件 ∀x∈D,都有 ;∃x0∈D,使得________ ∀x∈D,都有 ;∃x0∈D,使得________
结论 M为最大值 M为最小值
f(x)≤M
f(x0)=M
f(x)≥M
f(x0)=M
二、易错易混小题的矫正纠偏
1.(易忽略两个区间不能用“或”连接)设定义在[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为________.
答案:[-1,1],[5,7]
2.(忽略单调区间与定义域的关系)函数f(x)=lg(9-x2)的定义域为________;其单调递增区间为________.
解析:对于函数f(x)=lg(9-x2),令t=9-x2>0,解得-3<x<3,可得函数的定义域为(-3,3).令g(x)=9-x2,则函数f(x)=lg(g(x)),又函数g(x)在定义域内的增区间为(-3,0],所以函数f(x)=lg(9-x2)在定义域内的单调递增区间为(-3,0].
答案:(-3,3) (-3,0]
2.解题时谨防以下易误点
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.
(2)求函数单调区间或讨论函数的单调性时,必须先求函数的定义域.
(3)一个函数的同一种单调区间用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(4)“函数的单调区间是M”与“函数在区间N上单调”是两个不同的概念,显然N⊆M.
故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
[方法技巧] 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
角度2 解不等式
[例2] (1)函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是 ( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
[解析] (1)∵函数f(x)为奇函数,且f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1,由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1),又函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.故选D.
(2)作出函数f(x)的图象如图所示,由图象可知f(x)在
(a,a+1)上单调递增,需满足a≥4或a+1≤2,即a≤
1或a≥4.
[答案] (1)[4,5) (2)(-∞,1]∪[4,+∞)
[方法技巧]
(1)比较函数值的大小时,转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.
(2)求解函数不等式,由条件脱去“f”,转化为自变量间的大小关系,应注意函数的定义域.
(3)利用单调性求参数的取值(范围).根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数,要注意衔接点