内容正文:
第五章 函数概念与性质(压轴题专练)
题型一 判断或证明函数的单调性
【例1】已知函数f(x)=.
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并用定义加以证明.
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利用定义证明函数单调性的步骤:
(1)取值:设x1,x2是该区间内的任意两个值,且x1<x2;
(2)作差变形:作差f(x1)-f(x2),并通过因式分解、通分、配方、有理化等手段,转化为易判断正负的关系式;
(3)定号:确定f(x1)-f(x2)的符号;
(4)结论:根据f(x1)-f(x2)的符号与定义确定单调性.
巩固训练
1.证明函数f(x)=x+在区间(2,+∞)上是增函数.
题型二 由单调性比较大小
【例2】已知f(x)在(-∞,+∞)上是减函数,a,b∈R,且a+b≤0,则有( )
A.f(a)+f(b)≤-f(a)-f(b) B.f(a)+f(b)≥-f(a)-f(b)
C.f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b) D.f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)
思维升华
利用单调性比较大小的方法
(1)利用函数单调性可以比较函数自变量(函数值)的大小,例如:已知f(x)在区间D上为增函数,则对x1,x2∈D,x1<x2⇔f(x1)<f(x2).
(2)利用单调性比较函数值的大小,务必将自变量x的值转化到同一单调区间上才能进行比较,最后写结果时再还原回去.
巩固训练
1.如果函数f(x)=x2+bx+c对任意的x都有f(2+x)=f(2-x),则f(1),f(2),f(4)的大小关系为________________(用“>”号连接).
题型三 由单调性求参数
【例3】 若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.∪
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已知函数的单调性求参数的取值范围的方法是: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.
巩固训练
1.已知函数f(x)=x2+ax+b在区间(-∞,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,且f(m+2)<f(2),则实数m的取值范围是________.
2.已知函数f(x)=是R上的单调减函数,则实数a的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.
C. D.(-∞,0)∪
题型四 利用单调性解不等式
【例4】已知函数y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),求实数a的取值范围.
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利用函数的单调性解不等式的方法
当函数f(x)的解析式未知时,欲求解不等式,可以依据函数单调性的定义和性质,将符号“f”脱掉,列出关于自变量的不等式(组),然后求解,此时注意函数的定义域.
巩固训练
1.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的取值范围是________.
2.函数y=f(x)在R上为增函数,且f(2m)>f(-m+9),则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-3) B.(0,+∞)
C.(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(3,+∞)
题型五 利用单调性求最值
【例5】已知函数f(x)=x+.
(1)求证f(x)在[1,+∞)上是增函数;
(2)求f(x)在[1,4]上的最大值及最小值.
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1.利用单调性求最值:
首先判断函数的单调性;然后利用单调性写出最值.
2.函数的最值与单调性的关系:
(1)若函数在闭区间[a,b]上是减函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(a),最小值为f(b);
(2)若函数在闭区间[a,b]上是增函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(b),最小值为f(a).
巩固训练
1.已知函数f(x)=,x∈[3,5].
(1)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值.
题型六 二次函数的最值
【例6】已知函数f(x)=x2-ax+1.
(1)求f(x)在[0,1]上的最大值;
(2)当a=1时,求f(x)在闭区间[t,t+1](t∈R)上的最小值.
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1.含参数的二次函数最值问题的解法
解决含参数的二次函数的最值问题,首先将二次函数化为y=a(x+h)2+k的形式,再依a的符号确定抛物线的开口方向,依对称轴x=-h得出顶点的位置,再根据x的定义区间结合大致图象确定最大或最小值.
2.对于含参数的二次函数的最值问题,一般有如下几种类型:
(1)区间固定,对称轴变动(含参数),求最值;
(2)对称轴固定,区间变动(含参数),求最值;
(3)区间固定,最值也固定,对称轴变动,求参数.
通常都是根据区间端点和对称轴的相对位置进行分类讨论.
巩固训练
1.已知二次函数f(x