第2章 第2节 第1课时 函数的单调性(Word教参)-【优化指导】2026年高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A基础版)
第2节 函数的单调性与最值
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,理解它的作用和实际意义.(重点)
2.掌握函数单调性的判断及简单应用.(热点)
[对应学生用书P24]
一、函数的单调性
1.单调函数的定义
对比 | 增函数 | 减函数 | ||
定义 | 当函数f(x)在它的定义域上单调递增(递减)时,我们就称它是增(减)函数 | |||
单 调 性 | 条件 | 一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间 I⊆D,如果∀x1,x2∈I | ||
结论 | 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 | 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 | ||
图示 | ||||
特点 | 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.
关于函数单调区间需注意:
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.
(2)求函数单调区间或讨论函数的单调性时,必须先求函数的定义域.
(3)一个函数的同一种单调区间用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(4)“函数的单调区间是M”与“函数在区间N上单调”是两个不同的概念,显然N⊆M.
二、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 |
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(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值,当函数在闭区间上单调时,最值一定在端点处取得.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最小值或最大值.
1.∀x1,x2∈I且x1≠x2,有>0(<0)或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0(<0)⇔f(x)在区间I上单调递增(减).
2.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.
3.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.
4.复合函数的单调性:同增异减.
一、“教考衔接”例证
高考 真题 | (2024·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)= A.(-∞,0] B.[-1,0] C.[-1,1] D.[0,+∞) |
追根 溯源 | (人教A版必修第一册P100复习参考题3T4)已知函数f(x)=4x2-kx-8在[5,20]上具有单调性,求实数k的取值范围 |
发现 感悟 | 高考题考查由分段函数的单调性求参数范围,与教材习题相比较,高考题不但考查二次函数单调性,还考查指、对函数的单调性,综合性进一步加强 |
二、教材典题改编
1.(人教A版必修第一册P79练习T3改编)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递减的是( )
A.y=-x B.y=x2-x
C.y=x+ D.y=ex
答案:A
2.(苏教版必修第一册P121T2改编)函数f(x)=x2-2x的单调递增区间是( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1)
C.(-1,+∞) D.(-∞,-1)
答案:A
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3.(人教A版必修第一册P81例5改编)函数f(x)=(x∈[2,6]),则f(x)的最小值为______,最大值为________.
答案: 2
4.(人教B版必修第一册P107练习BT1改编)函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的减函数,且f(a+1)<f(2a),则实数a的取值范围是________.
答案:[-1,1) 解析:由条件知解得-1≤a<1.
三、易误易混澄清
1.(易忽略两个区间不能用“∪”连接)设定义在[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为________.
答案:[-1,1],[5,7]
2.(混淆“单调区间”与“在区间上单调”)若函数f(x)=x2-2mx+1在[2,+∞)上单调递增,则实数m的取值范围是________.
答案:(-∞,2] 解析:函数f(x)=x2-2mx+1的对称轴为直线x=m,由题意知[2,+∞)⊆[m,+∞),所以m≤2.
3.(忽略单调区间与定义域的关系)函数f(x)=lg (9-x2)的定义域为________;其单调递增区间为___________________.
答案:(-3,3) (-3,0] 解析:对于函数f(x)=lg (9-x2),令9-x2>0,解得-3<x<3,可得函数的定义域为(-3,3).令g(x)=9-x2,则函数f(x)=lg (g(x)),又函数g(x)在定义域内的增区间为(-3,0],所以函数f(x)=lg (9-x2)在定义域内的单调递增区间为(-3,0].
4.(易忽视x2的范围导致值域变大)函数y=的值域为________.
答案:[-1,1) 解析:由y==
=1+
,令t=x2+1,则t≥1,∴
∈[-2,0),∴y=1+
∈[-1,1),∴所求函数的值域为[-1,1).
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