内容正文:
第20讲 函数的单调性9种常见题型
【考点分析】
考点一:函数单调性的定义
如果函数对区间内的任意,当时都有,则在内是增函数;当时都有,则在内时减函数。
考点二:单调性的定义的等价形式:
设,那么在是增函数;
在是减函数;
在是减函数。
在是增函数。
考点三:函数单调性的应用
即若在区间上递增(递减)且();
若在区间上递递减且.().
考点四:函数单调性的性质
在公共定义域内,则
①增函数增函数是增函数;
②减函数减函数是减函数;
③增函数减函数是增函数;
④减函数增函数是减函数。
考点五:双勾函数及其性质
函数叫做双勾函数
在上单调递增;在上是单调递减。
考点六:复合函数单调性的判断(同增异减)
讨论复合函数的单调性时要注意:
①若,在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则为增函数;
②若,在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则为减函数.列表如下:
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递减.
题型一:用定义法证明函数单调性
证明函数单调性的步骤:
①取值:设,是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与的大小关系;
④得出结论.
【精选例题】
【例1】已知函数.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用定义给出证明;
(2)若,求函数的最大值和最小值.
【例2】已知函数.
(1)判断函数在定义域上的单调性,并用单调性定义证明你的结论;
(2)求函数在上的最大值和最小值.
【例3】已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)用定义法证明:在上单调递增;
(3)求在上的最大值与最小值.
【例4】已知函数(,),当时,用单调性的定义证明在上是增函数.
【跟踪训练】
1.已知函数,且 .
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在区间上的单调性并用定义法加以证明.
2.判断 在 的单调性.
3.已知函数的定义域为,判断在上的单调性,并用定义证明;
4.已知函数.
(1)判断函数在的单调性,并用定义证明.
(2)若时函数的最大值与最小值的差为,求的值.
5.已知函数的表达式为.
(1)当,,时,证明:函数在区间上是严格增函数;
(2)当,时,求函数在区间上的最大值.
题型二:抽象函数单调性的判断证明
解题思路:此类题目一般用定义法证明
类型一:型
【精选例题】
【例1】已知定义在上的函数对任意,恒有,且当时,.试判断在的单调性,并证明;
【跟踪训练】
1.已知函数的定义域为,当时,,且,试判断函数在定义域上的单调性。
2.定义在上的函数满足下面三个条件:
① 对任意正数,都有;② 当时,;③
(1)求和的值;
(2)试用单调性定义证明:函数在上是减函数;
类型二:型
【精选例题】
【例1】已知函数的定义域为,且对任意的均有,且对任意的,都有.
(1)试说明:函数是上的单调递减函数;
【跟踪训练】
1.已知函数的定义域为,且对任意的均有,且对任意的,都有,试判断函数在定义域上的单调性。
类型三:型
【精选例题】
【例1】已知定义域为,对任意都有,且当时,.(1)试判断的单调性,并证明;
【跟踪训练】
1.已知定义域为,对任意都有,且当时,.
(1)试判断的单调性,并证明;
题型三:函数单调性定义的理解(注意对于任意字样)
如果函数对区间内的任意,当时都有,则在内是增函数;当时都有,则在内时减函数。注意单调区间不能用“”,只能用“和”或者“,”
【精选例题】
【例1】(多选题)下列命题正确的是( )
A.若对于,,,都有,则函数 在R上是增函数
B.若对于,,,都有,则函数在R上是增函数
C.若对于,都有成立,则函数 在R上是增函数
D.若对于,都有,为增函数,则函数在R上也是增函数
【例2】(多选题)下列命题中为真命题的是( )
A.定义在上的函数,如果有无穷多个,当时,有,那么在上单调递增
B.如果函数在区间上单调递减,在区间上也单调递减,那么在区间上就一定单调递减
C.,且,当时,在上单调递减
D.,且,当时,在上单调递增
【跟踪训练】
1.(多选题)下列说法中正确的个数是( )
A.已知区间,若对任意的,当时,,则在上是增函数
B.函数在上是增函数
C.函数在定义域上是增函数
D.函数的单调区间是和
2.(多选题)给出下列命题,其中是错误命题的是( )
A.若函数的定义域为[0,2],则函数的定义域为[0,4].
B.函数的单调递减区间是
C.若定义在R上的函数在区间上是单调增函数,在区间上也是单调增函数,则在R上是单调增函数.
D.是在定义域内的任意两个值,且,若,则减函数.
题