内容正文:
衔接教材 夯基固本
落实
第2节 函数的单调性与最值
视野拓展2——求函数的值域(最值)的常用方法
第二章 函 数
衔接教材 夯基固本
落实
ACD
D
D
C
C
请完成:课时训练(8)
温馨提示
谢谢观看!
(1)配方法:主要用于和一元二次函数有关的函数求值域问题.
(2)单调性法:利用函数的单调性,再根据所给定义域来确定函数的值域.
(3)数形结合法.
(4)换元法:引进一个(几个)新的量来代替原来的量,实行这种“变量代换”.
(5)分离常数法:分子、分母同次的分式形式采用配凑分子的方法,把函数分离成一个常数和一个分式和的形式.
[例] (多选)下列函数中,值域正确的是( )
A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6)
B.函数y= eq \f(2x+1,x-3)的值域为R
C.函数y=2x- eq \r(x-1)的值域为[ eq \f(15,8),+∞)
D.函数y= eq \r(x+1)+ eq \r(x-1)的值域为[ eq \r(2),+∞)
解析:对于A,(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象(如图①所示),可得函数的值域为[2,6);
对于B,(分离常数法)y= eq \f(2x+1,x-3)= eq \f(2(x-3)+7,x-3)=2+ eq \f(7,x-3),显然 eq \f(7,x-3)≠0,∴y≠2,故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞);对于C,(换元法)设t= eq \r(x-1),则x=t2+1,且t≥0,∴y=2(t2+1)-t=2(t- eq \f(1,4))2+ eq \f(15,8),由t≥0,再结合函数的图象(如图②所示),可得函数的值域为[ eq \f(15,8),+∞);对于D,函数的定义域为[1,+∞),∵y= eq \r(x+1)与y= eq \r(x-1)在[1,+∞)上均单调递增,∴y= eq \r(x+1)+ eq \r(x-1)在[1,+∞)上为增函数,∴当x=1时,ymin= eq \r(2),即函数的值域为[ eq \r(2),+∞).
考向3 利用单调性解函数不等式
[例5] 已知函数f(x)=ln x+2x,若f(x2-4)<2,则实数x的取值范围是________________________________.
答案:(- eq \r(5),-2)∪(2, eq \r(5)) 解析:因为函数f(x)=ln x+2x在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=ln 1+2=2.由f(x2-4)<2得f(x2-4)<f(1).所以0<x2-4<1,解得- eq \r(5)<x<-2或2<x< eq \r(5).
考向4 利用函数单调性求参数问题
[例6] 设函数f(x)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-x2+4x,x≤4,,log2x,x>4.))若函数y=f(x)在区间(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1]
B.[1,4]
C.[4,+∞)
D.(-∞,1]∪[4,+∞)
解析:作出函数f(x)的图象如图所示,
由图象可知f(x)在(a,a+1)上单调递增,需满足a≥4或a+1≤2,即a≤1或a≥4.
单调性应用的基本思路
(1)比较函数值的大小时,先转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.
(2)求解函数不等式时,由条件脱去“f”,转化为自变量间的大小关系,应注意函数的定义域.
(3)利用单调性求参数的取值(范围).根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数,要注意衔接点的取值.
训练2 (1)(2023·新课标Ⅰ卷)设函数f(x)=2x(x-a)在区间(0,1)上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2]
B.[-2,0)
C.(0,2]
D.[2,+∞)
解析:通解(复合函数法) 由题意得y=x(x-a)在区间(0,1)上单调递减,所以x= eq \f(a,2)≥1,解得a≥2.
光速解(特值法) 取a=3,则y=x(x-3)=(x- eq \f(3,2))2- eq \f(9,4)在(0,1)上单调递减,所以f(x)=2x(x-3)在(0,1)上单调递减,所以a=3符合题意,排除A,B,C.
(2)已知函数f(x)=lg x-( eq \f(1,2))x,f(m)=1,且0<p<m<n,则( )
A.f(n)<1且f(p)>1
B.f(n)>1且f(p)>1
C.f(n)>1且f(p)<1
D.f(n)<1且f(p)<1
解析:∵函数y=lg x,y=-( eq \f(1,2))x在(0,+∞)上均单调递增,∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,∵0<p<m<n,且f(m)=1,∴f(p)<f(m)=1<f(n).
(3)已知函数f(x)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ln (x+1),x≥0,,-2x2,x<0,))则不等式f(x+2)<f(x2+2x)的解集是( )
A.(-2,1)
B.(0,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D.(1,+∞)
解析:由函数f(x)= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ln (x+1),x≥0,,-2x2,x<0))的图象(图略)可得f(x)在R上是增函数,则不等式f(x+2)<f(x2+2x)等价于x+2<x2+2x,即x2+x-2>0,解得x>1或x<-2,则原不等式的解集为(-∞,-2)∪(1,+∞).
$$