内容正文:
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]
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D,如果∀x1,x2∈I
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递增,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递减,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数
图象
描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间I上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
2.函数的最值
前提
设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足
条件
(1)∀x∈D,都有f(x)≤M;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=M
(1)∀x∈D,都有f(x)≥M;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
1.有关单调性的常用结论
在公共定义域内,增函数+增函数=增函数;减函数+减函数=减函数;增函数-减函数=增函数;减函数-增函数=减函数.
2.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
|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. ( )
(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,+∞). ( )
(3)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞). ( )
(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 (1)× (2)× (3)× (4)√
|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]
考点1 确定函数的单调性(单调区间)(师生共研)
[例1] (1)(2023·北京卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=-ln x B.f(x)=
C.f(x)=- D.f(x)=3|x-1|
解析 对于A,因为y=ln x在(0,+∞)上单调递增,y=-x在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)=-ln x在(0,+∞)上单调递减,故A错误;对于B,因为y=2x在(0,+∞)上单调递增,y=在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)=在(0,+∞)上单调递减,故B错误;对于C,因为y=在(0,+∞)上单调递减,y=-x在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)=-在(0,+∞)上单调递增,故C正确;对于D,因为f =3=3=,f(1)=3|1-1|=30=1,f(2)=3|2-1|=3,
显然f(x)=3|x-1|在(0,+∞)上不单调,D错误.
答