内容正文:
2023-2024高一数学必修第一册
专题08函数的单调性
№考向解读
➊考点精析
➋真题精讲
➌题型突破
➍专题精练
第三张章函数的概念及性质
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专题08函数的单调性
→➊考点精析←
1 函数单调性的概念
一般地,设函数的定义域为,区间:
如果,当时,都有,那么就说在区间上单调递增(图①).特别地,当函数在它定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
如果,当时,都有,那么就说在区间上单调递减(图②).特别地,当函数在它定义域上单调递减时,我们就称它是减函数.
特别注意它的减区间是,不是.
2 单调性概念的拓展
① 若递增,,则.
比如:递增,则.
② 若递增,,则.
比如:递增则.
递减,有类似结论!
3 判断函数单调性的方法
① 定义法
解题步骤
(1) 任取,且;
(2) 作差;
(3) 变形(通常是因式分解和配方);
(4) 定号(即判断差的正负);
(5) 下结论(指出函数在给定的区间上的单调性).
② 数形结合
③ 性质法
增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数;
但增函数增函数不一定是增函数,比如,均是增函数,而不是.
④单调性定义的等价形式
(1)函数在区间上是增函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
(2)函数在区间上是减函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
⑤ 复合函数的单调性
(1)如果则称为的复合函数;
比如: (和的复合函数);
(和的复合函数);
(和的复合函数).
(2) 同增异减
设函数的值域是,函数
若在各自区间单调性相同,则复合函数在区间上递增;
若在各自区间单调性不同,则复合函数在区间上递减.
4.利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结论:
(1)如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
(2)如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.
若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
(3)若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
(4)若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
5.利用函数单调性求参数的范围
若已知函数的单调性,求参数的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数的不等式,利用下面的结论求解.
(1)在上恒成立在上的最大值.
(2)在上恒成立在上的最小值.
实际上将含参数问题转化成为恒成立问题,进而转化为求函数在其定义域上的最大值和最小值问题.
6基本初等函数的单调性
①.正比例函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
②.一次函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
③.反比例函数
当时,函数的单调递减区间是,不存在单调增区间;
当时,函数的单调递增区间是,不存在单调减区间.
④.二次函数
若,在区间,函数是减函数;在区间,函数是增函数;
若,在区间,函数是增函数;在区间,函数是减函数.
7 函数的最值
①最大值:对于函数,其定义域为,如果存在,,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最大值,即当时,是函数的最大值,记作.
②最小值:对于函数,其定义域为,如果存在,,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最小值,即当时,是函数的最小值,记作.
③几何意义:一般地,函数最大值对应图像中的最高点,最小值对应图像中的最低点,它们不一定只有一个.
→➋题型突破←
【题型一】对函数单调性的理解
1.函数在是增函数,若,则有 ( )
【解析】
又函数在上是增函数,
故选.
2.(2023·全国·高一课时练习)已知定义在(0,)上的函数满足:对任意正数a、b,都有,且当时,,则下列结论正确的是( )
A.是增函数,且 B.是増函数,且
C.是减函数,且 D.是减函数,且
【答案】D
【解析】法一:取,满足题干条件,则是减函数,且;
法二:当时,.设,则,由已知,.
所以,即,所以是减函数,
故选:D.
3.(2023·全国·高一课时练习)下列有关函数单调性的说法,不正确的是( )
A.若为增函数,为增函数,则为增函数
B.若为减函数,为减函数,则为减函数
C.若为增函数,为减函数,则为增函数
D.若为减函数,为增函数,则为减函数
【答案】C
【解析】根据不等量的关系,两个相同单调性的函数相加单调性不变,
选项A,B正确;
选项D: 为增函数,则为减函数,
为减函数,为减函数,选项D正确;
选选C:若为增函数,为减函数,
则的增减性不确定.
例如为上的增函数,当时,
在上为增函数;
当时,在上为减函数,
故不能确定的单调性.
故选:C