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专题01 单调性及应用9种常见考法归类
解密2023-2024学年高一数学上学期期末核心微专题考点通关手册
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考点一 复合函数单调性问题
考点二 利用单调性解不等式
考点三 利用单调性求解析式
考点四 利用单调性找出多元变量之间的关系
考点五 已知单调性求参数
考点六 利用单调性之间比较大小
(一)常规型
(二)轴对称型
考点七 同构出单调性后比较大小
考点八 利用单调性求最值
考点九 抽象函数的单调性
1、增、减函数的定义
(1)函数在区间上是增函数
对任意都有;
对任意都有;
对任意都有
函数在区间上的图像从左往右看,图像逐渐上升;
函数在区间上的图像上任意两点连线的斜率都大于零;
(2)函数在区间上是减函数
对任意都有;
对任意都有;
对任意都有
函数在区间上的图像从左往右看,图像逐渐下降;
函数在区间上的图像上任意两点连线的斜率都小于零;
注:(1)函数在某区间上具有单调性,则函数在该区间的子区间上具有相同的单调性;
(2)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性;
2、函数单调性的判断方法
(1)定义法:在定义域内的某个区间上任取并使得,通过作差比较与的大小来判断单调性。
(2)性质法:若函数为增函数,为增函数,为减函数,为减函数,则有
①为增函数,②为增函数,
③为减函数,④为减函数。
(3)图像法:对于含绝对值或者分段函数经常使用数形结合的思想,通过函数的图象来判断函数的单调性。由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(4)复合函数法:对于函数,可设内层函数为,外层函数为,可以利用复合函数法来进行求解,遵循“同增异减”,即内层函数与外层函数在区间D上的单调性相同,则函数在区间D上单调递增;内层函数与外层函数在区间D上的单调性相反,则函数在区间D上单调递减.
增函数
减函数
增函数
减函数
增函数
减函数
减函数
增函数
随着的增大而增大
随着的增大而增大
随着的增大而减小
随着的增大而减小
增函数
增函数
减函数
减函数
注:复合函数单调性问题
若函数在内单调,在内单调,且集合.
(1)若是增函数,是增(减)函数,则是增(减)函数
(2)若是减函数,是增(减)函数,则是减(增)函数解决此类问题遵循以下步骤:
第一步:求函数的定义域
第二步:令内函数为,画出其图像,从而确定其函数的单调性
第三步:画出外函数的图象并确定其单调性
第四步:利用结论同增异减判断.3、函数单调性的应用
(1)比较大小.比大小常用的方法是利用单调性比大小;搭桥法,即引入中间量,从而确定大小关系;数形结合比大小。
注:一般三个数比较大小使用中间量法(一个大于1,一个介于0-1之间,一个小于0)再结合函数的图像判断大小。
(2)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
解抽象函数不等式问题(如:f(a2+a-5)<2.)的一般步骤:
第一步:(定性)确定函数f(x)在给定区间上的单调性;
第二步:(转化)将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;
第三步:(去f)运用函数的单调性“去掉”函数的抽象符号“f”,转化成一般的不等式或不等式组;
第四步:(求解)解不等式或不等式组确定解集;
第五步:(反思)反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.
(3)利用函数单调性求参数的取值范围.
①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;
②二次函数的单调性与开口和对称轴(对称轴左右两侧单调性相反)有关。
③需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;
④分段函数在定义域上的具有一种单调性,则要求分段函数在每段定义域上的单调性保持一致,还对断点处的函数值的大小有要求,如果是增函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,如果是减函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,
注意:(1)“单调区间”与“在区间上单调”的区分
①函数的单调区间是其定义域的子集,因此,讨论函数的单调性时,应先确定函数的定义域.
②单调区间是完整的区间,在区间上单调可能只是部分单调区间.
(2)含有对称轴型比大小解题方法如下:
①首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;
②利用