内容正文:
数 学
第二章 函数的概念与基本初等函数
第2讲 函数的单调性与最大(小)值
1.借助函数图象,会用数学符号语言表达函数的单调性、最值,理解其实际意义.
2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.
[对应学生用书P23]
f(x1)<f(x2)
f(x1)>f(x2)
单调递增
单调递减
区间I
f(x)≤M
f(x0)=M
f(x)≥M
f(x0)=M
|思考辨析|
1.判断(在括号内打“√”或“×”)
(1)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数. ( )
答案 (1)×
(2)函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞). ( )
答案 (2)×
(4)对于函数f(x),x∈I,若对任意x1,x2∈I,且x1≠x2,有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,则函数f(x)在区间I上是增函数. ( )
答案 (4)√
(3)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞). ( )
答案 (3)×
|教材衍化|
2.(人A必修第一册P81练习T3改编)设函数f(x)=在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则M+m= ( )
A.4 B.6 C.10 D.24
解析 因为f(x)==2+,所以f(x)在[3,4]上是减函数.
所以m=f(4)=4,M=f(3)=6.所以M+m=6+4=10.
答案 C
3.(人A必修第一册P79例3改编)函数y=的单调增区间为 ( )
A. B.
C.和 D.∪
解析 由4+3x-x2≠0可得x≠-1且x≠4,因为y=4+3x-x2开口向下,其对称轴为x=,所以y=4+3x-x2的减区间为和,所以y=的单调增区间为和.
答案 C
|易错自纠|
4.(忽视函数的定义域致错)函数y=f(x)为定义在上的增函数,且
f(2m)>f(-m+1),则实数m的取值范围是 .
解析 由题意得解得<m<1.所以实数m的取值范围是.
答案 .
5.(混淆函数的单调区间和在某区间上单调)若函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3在区间(-∞,3]上是增函数,则实数a的取值范围是 .
解析 ∵f(x)=-x2-2(a+1)x+3的开口向下,
对称轴方程为x=-(a+1),要使f(x)在(-∞,3]上是增函数,
只需-(a+1)≥3,即a≤-4,∴实数a的取值范围为(-∞,-4].
答案 (-∞,-4]
[对应学生用书P24]
(2)讨论函数f(x)=(a≠0)在区间(-1,1)上的单调性.
解 任取x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,f(x)==a,则
f(x1)-f(x2)=a-a=,
当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函数f(x)在区间(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),函数f(x)在区间(-1,1)上单调递增.
1.求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间.
2.(1)函数单调性的判断方法:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.
(2)函数y=f(g(x))的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.
易错警示 函数在两个不同的区间上单调性相同,一般要分开写,用“,”或“和”连接,不要用“∪”.
变式训练
1.已知函数f(x)=-x+2x,则下列结论正确的是 ( )
A.递增区间是(0,+∞)
B.递减区间是(-∞,-1)
C.递增区间是(-∞,-1)
D.递增区间是(-1,1)
解析 因为函数f(x)=-x+2x=作出函数f的图象,
如图所示:
由图可知,递增区间是(-1,1),递减区间是(-∞,-1)和.
答案 D
2.(多选)下列函数f中,满足对任意x1,x2∈,有<0的是( )
A.f=-2-2
B.f=
C.f=1+
D.f=
解析 对任意x1,x2∈(1,+∞),有<0,则函数在区间(1,
+∞)上为减函数,
对于A,f=-2-2,由二次函数的图象与性质可知满足题意,故A可选;
对于B,f=,根据幂函数的性质,函数在区间(1,+∞)上为增函数,故B不可选;
对于C,f=1+,函数在区间(1,+∞)上为减函数,故C可选;
对于D,f==显然函数在区间(1,+∞)上不是单调函数,故D不可选.故选AC.
答案 AC
(2)对于任意实数a,b,定义min{a,b}=设函数f(x)=-x+3,
g(x)=log2x,则函数h(x)=min{f(x),g(x)}的最大值是 .
解析 法一 在同一坐标系中,
作函数f(x),g(x)的图象,依题意,h(x)