内容正文:
第二节 函数的单调性与最值
一.课标要求,准确定位
1.借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性,掌握求函数单调区间的基本方法.
2.理解函数最大值、最小值的概念,理解它们的作用和实际意义,会求简单函数的最值.
3.能够利用函数的单调性解决有关问题.
二.考情汇总,名师解读
函数的单调性、最值及其意义在高考中占有较高地位,一直是考试的热点.单调性经常与奇偶性综合出题,以小题形式出现的较多;在函数大题中往往都会涉及单调性,特别是与导数结合;单调性和最值是密不可分的,单调性及最值的几何意义也时常出现,这种题往往有一定的技巧性.
【二级结论】
1.设,.函数单调性定义的等价形式.
①或在区间上是增函数;
②或在区间上是减函数.
2.函数f(x)与f(x)+c(c为常数)具有相同的单调性.
3.k>0时,函数f(x)与kf(x)单调性相同;k<0时,函数f(x)与kf(x)单调性相反.
4.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y=-f(x),的单调性相反.
5.公共定义域内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数.
6.若f(x),g(x)都是增(减)函数,则当两者都恒大于零时,f(x)·g(x)是增(减)函数;当两者都恒小于零时,f(x)·g(x)是减(增)函数.
7.复合函数单调性的判断方法:若内层函数g(x)与外层函数f(x)单调性相同,则复合函数为增函数;若内层函数g(x)与外层函数f(x)单调性相反,则复合函数为减函数.简称“同增异减”.
8.对勾函数单调性:(,)的单调性:
在和上单调递增,在和上单调递减.
核心考点1 判断函数单调性
1. (多选)下列结论错误的是( )
A. 因为,则在上是增函数.
B. 函数在上单调递增,则函数的单调递增区间为.
C. 若函数在区间和上均为增函数,则函数在区间上为增函数.
D. 函数的单调递减区间是.
2. 下列函数中,在区间上是减函数的是( )
A. B. C. D.
3. 下列函数中,既是偶函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
核心考点2 求函数单调区间
4. 函数的单调递减区间是________.
5. 函数的单调递减区间为( )
A. (–∞,2] B. [2,+∞)
C. [0,2] D. [0,+∞)
核心考点3 求函数最值
6. 函数f (x)=的最大值为________.
7. 函数在上的最小值为________,最大值为________.
核心考点4 函数单调性的应用
8. 若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是__________.
9. 已知函数f (x)=2 021x-2 021-x+1,则不等式f (2x-1)+f (2x)>2的解集为____________.
10. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围为________.
(教材改编题)
11. 函数在上单调递增,则实数的取值范围是________.
核心考点5 最值的应用
12. 已知函数,,并且函数最小值为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
13. 若函数在区间上的最大值是4,则实数的值为( )
A. -1 B. 1 C. 3 D. 1或3
14. 对于,不等式恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
考向一 具体函数的单调性
15. 函数的单调减区间是______.
16. 已知函数 ,则“ ”是“ 在 上单调递增”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
17. 已知函数的图象如图所示,则函数的单调递增区间为( )
A , B. ,
C. , D. ,
考向二 抽象函数的单调性
18. 已知函数对于任意,总有,且时,.
(1)求证:在上是奇函数;
(2)求证:在上是减函数;
(3)若,求在区间上的最大值和最小值.
【类题通法】
1.判断函数单调性的四种方法
(1)定义法:按照取值、作差变形、定号、下结论的步骤判断或证明函数在区间上的单调性;
(2)图象法:对于熟悉的基本初等函数(或由基本初等函数构成的分段函数),可以通过利用图象来判断单调性;
(3)导数法:利用求导的方法(如含有ex,ln x的超越函数)判断函数的单调性;
(4)复合法:针对一些简单的复合函数,可以利用复合函数的单调性法则(同增异减)来确定单调性.
2.利用定义法证明或判断函数单调性的步骤
考向一 比大小
(2023·南通模拟)
19. 已知函数,若,,,则有( )
A. B.
C. D.
考向二 求参数
20. 已知函数在区间上单调递增,则(