2.2函数的单调性 讲义——2027届高三数学一轮复习
2026-05-09
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 函数的单调性 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 692 KB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57783669.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习学案系统梳理了函数单调性专题,涵盖定义、判断方法、单调区间及含参单调性等核心考点,按“定义理解—判断应用—区间求解—参数讨论”逻辑构建知识网络,通过填空定义、例题探究等问题链引导学生自主梳理,形成层次分明的认知体系。
亮点在于自主诊断与方法内化设计,开篇设置定义填空任务和单调性判断例题,学生可通过练1、练2、练3分层练习定位薄弱点,培养数学思维与符号表达能力。每个模块配有方法指导(如定义法证明步骤)和真题演练(如新高考Ⅰ卷题),帮助学生自主提升,教师可依学情精准指导,实现因材施教。
内容正文:
第2节 函数的单调性
借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大(小)值,理解它们的作用和实际意义.
函数单调性的判断
定
义
x1,x2
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
f(x1)与
f(x2)
都有
都有
结论
函数f(x)在区间I上
函数f(x)在区间I上
♝
图象描述
自左向右看图象是
自左向右看图象是
结论:若函数f(x),g(x)在区间I上具有单调性,则在区间I上具有以下性质:
(1)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)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;
(3)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
(1)〔多选〕下列函数中满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0(x1≠x2)”的是( )
A.f(x)=- B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=x2+4x+3 D.f(x)=x-1
(2)已知函数f(x)=,判断f(x)在[0,+∞)上的单调性,并证明.
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.利用定义法证明或判断函数的单调性的步骤
练1 (1)已知函数y=f(x)的定义域为R,“f(2)>f(8)”是“函数y=f(x)在区间[2,8]上单调递减”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
(2)已知定义域为(-1,1)的函数f(x)=,判断函数f(x)的单调性,并证明.
求函数的单调区间
单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间I上 或 ,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性, 叫做y=f(x)的单调区间.
提醒:(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示;(2)当函数有多个单调区间时应分开写,不能用“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“,”或“和”连接.
(1)定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则下列关于函数f(x)的说法错误的是( )
A.函数在区间[-5,-3]上单调递增
B.函数在区间[1,4]上单调递增
C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减
D.函数在区间[-5,5]上没有单调性
(2)函数f(x)=(x-4)·|x|的单调递增区间是( )
A.(-∞,0)
B.(-∞,0)∪(2,+∞)
C.(-∞,0)和(2,+∞)
D.(2,+∞)
听课记录
求函数单调区间的方法
求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间,常用方法:①定义法;②图象法;③性质法;④导数法.
练2 (1)下列说法正确的是( )
A.若定义在(a,b)上的函数f(x)有无穷多对x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时,有f(x1)<f(x2),则f(x)在(a,b)上单调递增
B.若定义在R上的函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递增,在区间(0,+∞)上也单调递增,则函数f(x)在R上是增函数
C.若函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,则函数的单调递增区间是[1,+∞)
D.若函数f(x)在区间I上单调递增且f<f,则x1<x2
(2)〔多选〕下列四个选项中,能使函数f(x)=-x单调递减的区间是( )
A.( 0,) B.(0,1)
C.( ,+∞) D.(1,+∞)
含参函数的单调性
(1)(2026·湖南长沙模拟)若函数f(x)=4|x-a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
(2)(2024·新高考Ⅰ卷6题)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
听课记录
利用单调性求参数范围(或值)的策略
练3 试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
第2节 函数的单调性
(时间:60分钟,满分:87分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.下列函数在R上为增函数的是( )
A.y=x2 B.y=x
C.y=- D.y=
2.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的单调递增区间为( )
A.[-1,2]∪[4,5] B.[-1,2]和[4,5]
C.[-3,-1]∪[2,4] D.[-3,-1]和[2,4]
3.若函数f(x)=(m-1)x+b在R上是减函数,则f(m)与f(1)的大小关系是( )
A.f(m)<f(1) B.f(m)>f(1)
C.f(m)≤f(1) D.f(m)=f(1)
4.(2026·广东茂名模拟)已知函数f=在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.已知函数f=,下列结论正确的是( )
A.函数f的减区间是∪ B.函数f在上单调递减
C.函数f在上单调递增 D.函数f的增区间是
6.〔多选〕已知函数f(x)在R上是增函数,g(x)在R上是减函数,则下列说法正确的是( )
A.y=-f(x)在R上是减函数
B.y=f(x)-g(x)在R上是增函数
C.y=在R上是增函数
D.y=[f(x)]2在R上是增函数
7.设函数f(x)=g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的单调递增区间是 .
8.函数f(x)=ln (x2-2x-8)的单调递减区间是 .
9.已知f(x)=满足对任意x1≠x2,都有<0恒成立,则实数a的取值范围是 .
10.(13分)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.
(1)求f(1)的值;
(2)证明:f(x)为减函数.
11.已知函数y=f(x)的定义域为R,对任意x1,x2且x1≠x2,都有>-1,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)+x是增函数
B.y=f(x)+x是减函数
C.y=f(x)是增函数
D.y=f(x)是减函数
12. 已知函数f(x)=在区间[-10,-3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(0,3)
B.(-∞,-2)∪(0,3]
C.(-∞,-2)∪(0,10)
D.(-∞,-2)∪(0,10]
13.〔开放创新题〕能使“函数f(x)=x|x-1|在区间I上不是单调函数,且在区间I上的函数值的集合为[0,2]”是真命题的一个区间I为 .
14. (13分)〔一题多解〕已知a>0,函数f(x)=x+(x>0),求证:函数f(x)在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增
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第2节 函数的单调性
课标要求
借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大(小)值,理解它们的作用和实际意义.
函数单调性的判断
定
义
x1,x2
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
f(x1)与
f(x2)
都有 f(x1)<f(x2)
都有 f(x1)>f(x2)
结论
函数f(x)在区间I上 单调递增
函数f(x)在区间I上 单调递减
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
结论:若函数f(x),g(x)在区间I上具有单调性,则在区间I上具有以下性质:
(1)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)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;
(3)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
(1)〔多选〕下列函数中满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0(x1≠x2)”的是( )
A.f(x)=- B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=x2+4x+3 D.f(x)=x-1
解析:ACD 因为对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0(x1≠x2),所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.对于A,根据反比例函数性质可知,f(x)=-在(0,+∞)上单调递增,符合题意;对于B,根据一次函数性质可知f(x)=-3x+1在(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C,根据二次函数性质可知f(x)=x2+4x+3在(0,+∞)上单调递增,符合题意;对于D,根据一次函数性质可知f(x)=x-1在(0,+∞)上单调递增,符合题意.故选A、C、D.
(2)已知函数f(x)=,判断f(x)在[0,+∞)上的单调性,并证明.
解:f(x)在[0,+∞)上单调递增.
证明如下:任取0≤x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为0≤x1<x2,所以x1-x2<0,(x1+1)(x2+1)>0,
故f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故f(x)在[0,+∞)上单调递增.
规律方法
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.利用定义法证明或判断函数的单调性的步骤
练1 (1)已知函数y=f(x)的定义域为R,“f(2)>f(8)”是“函数y=f(x)在区间[2,8]上单调递减”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:B 若函数y=f(x)在区间[2,8]上单调递减,则对于∀x1,x2∈[2,8],且x1<x2,均有f(x1)>f(x2),∴f(2)>f(8),故后者为前者的必要条件,然而,由f(2)>f(8),无法推出函数y=f(x)在区间[2,8]上单调递减,因此,“f(2)>f(8)”并非充分条件.综上,“f(2)>f(8)”是“函数y=f(x)在区间[2,8]上单调递减”的必要不充分条件.
(2)已知定义域为(-1,1)的函数f(x)=,判断函数f(x)的单调性,并证明.
解:函数f(x)=在(-1,1)上为增函数.
证明如下:任取-1<x1<x2<1,
则f(x1)-f(x2)=-
=.
因为-1<x1<x2<1,所以x2-x1>0,x1x2-1<0,
则有f(x1)-f(x2)<0,故f(x)在(-1,1)上为增函数.
求函数的单调区间
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.
提醒:(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示;(2)当函数有多个单调区间时应分开写,不能用“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“,”或“和”连接.
(1)定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则下列关于函数f(x)的说法错误的是( C )
A.函数在区间[-5,-3]上单调递增
B.函数在区间[1,4]上单调递增
C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减
D.函数在区间[-5,5]上没有单调性
解析: 同一函数的两个单调区间一般不能用“∪”连接,故C表示错误.其余选项很明显都是正确的.
(2)函数f(x)=(x-4)·|x|的单调递增区间是( C )
A.(-∞,0)
B.(-∞,0)∪(2,+∞)
C.(-∞,0)和(2,+∞)
D.(2,+∞)
解析:f(x)=(x-4)·|x|=函数图象如图所示,由图可知函数的单调递增区间为(-∞,0)和(2,+∞),故选C.
规律方法
求函数单调区间的方法
求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间,常用方法:①定义法;②图象法;③性质法;④导数法.
练2 (1)下列说法正确的是( D )
A.若定义在(a,b)上的函数f(x)有无穷多对x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时,有f(x1)<f(x2),则f(x)在(a,b)上单调递增
B.若定义在R上的函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递增,在区间(0,+∞)上也单调递增,则函数f(x)在R上是增函数
C.若函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,则函数的单调递增区间是[1,+∞)
D.若函数f(x)在区间I上单调递增且f<f,则x1<x2
解析: 无穷多对x1,x2不等价于对任意x1,x2,A错误;设函数f(x)=则f(x)在(-∞,0]上单调递增,在(0,+∞)上也单调递增,但f(0)>f(1),不符合增函数的定义,B错误;若f(x)=x,则f(x)在[1,+∞)上单调递增,但f(x)的单调递增区间是R,C错误;由函数单调性的定义,知D正确.
(2)〔多选〕下列四个选项中,能使函数f(x)=-x单调递减的区间是( CD )
A.( 0,) B.(0,1)
C.( ,+∞) D.(1,+∞)
解析:令t=,显然t=在[0,+∞)上为增函数.又y=t-t2=-( t-)2+(t≥0)在上单调递减,由≥得x≥,所以f(x)的单调递减区间是[,+∞),即四个选项中能使f(x)单调递减的区间为C、D.
含参函数的单调性
(1)(2026·湖南长沙模拟)若函数f(x)=4|x-a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则a的取值范围是( B )
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
解析:(1)因为函数f(x)=4|x-a|+3在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,又函数f(x)在区间[1,+∞)上不单调,所以a>1.故选B.
(2)(2024·新高考Ⅰ卷6题)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( B )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
解析:(2)因为f(x)在R上单调递增,且x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1)单调递增,则需满足解得-1≤a≤0,即a的取值范围是[-1,0].故选B.
规律方法
利用单调性求参数范围(或值)的策略
练3 试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
解:设-1<x1<x2<1,
f(x)=a()=a(1+),
则f(x1)-f(x2)=a(1+)-a(1+)=,
由于-1<x1<x2<1,
所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,
故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),函数f(x)在(-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(-1,1)上单调递增.
(时间:60分钟,满分:87分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.下列函数在R上为增函数的是( )
A.y=x2 B.y=x
C.y=- D.y=
解析:B y=x2在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故A错误;y=x在R上为增函数,故B正确;y=-在[0,+∞)上单调递减,故C错误;y=在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递减,故D错误.
2.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的单调递增区间为( )
A.[-1,2]∪[4,5]
B.[-1,2]和[4,5]
C.[-3,-1]∪[2,4]
D.[-3,-1]和[2,4]
解析:B 由图象知,该函数的单调递增区间为[-1,2]和[4,5],故选B.
3.若函数f(x)=(m-1)x+b在R上是减函数,则f(m)与f(1)的大小关系是( )
A.f(m)<f(1) B.f(m)>f(1)
C.f(m)≤f(1) D.f(m)=f(1)
解析:B 因为函数f(x)=(m-1)x+b在R上是减函数,所以m-1<0,得m<1,所以f(m)>f(1).故选B.
4.(2026·广东茂名模拟)已知函数f=在区间上单调递增,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:D 由x2-6x+5≥0,可得x≤1或x≥5,即函数f的定义域为(-∞,1]∪[5,+∞),又因为t=x2-6x+5在[5,+∞)上单调递增,在(-∞,1]上单调递减,y=在[0,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性可知f=在区间[5,+∞)上单调递增, a≥5.故选D.
5.已知函数f=,下列结论正确的是( )
A.函数f的减区间是∪
B.函数f在上单调递减
C.函数f在上单调递增
D.函数f的增区间是
解析:C 由y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,作出函数y=-x2+2x+3的图象,利用图象的变换可得f=的图象,如图所示,所以函数f(x)在(-∞,-1)和(1,3)上单调递减,在(-1,1)和(3,+∞)上单调递增.故选C.
6.〔多选〕已知函数f(x)在R上是增函数,g(x)在R上是减函数,则下列说法正确的是( )
A.y=-f(x)在R上是减函数
B.y=f(x)-g(x)在R上是增函数
C.y=在R上是增函数
D.y=[f(x)]2在R上是增函数
解析:AB A中,函数f(x)在R上是增函数,则y=-f(x)在R上是减函数,故A正确;B中,g(x)在R上是减函数,则-g(x)在R上是增函数,又f(x)在R上是增函数,故f(x)-g(x)在R上是增函数,故B正确;C中,函数g(x)在R上是减函数,但y=在R上不一定是增函数,如g(x)=-x在R上是减函数,但y==-在R上不是增函数,故C错误;D中,函数f(x)在R上是增函数,但y=[f(x)]2在R上不一定是增函数,如f(x)=x在R上是增函数,但y=[f(x)]2=x2在R上不是增函数,故D错误.
7.设函数f(x)=g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的单调递增区间是 (-∞,0),(1,+∞) .
解析:由题意知g(x)=该函数图象如图所示,由图象知,函数g(x)的单调递增区间是(-∞,0),(1,+∞).
8.函数f(x)=ln (x2-2x-8)的单调递减区间是 (-∞,-2) .
解析:由x2-2x-8>0,得f(x)的定义域为{x|x>4或x<-2}.设t=x2-2x-8,则y=ln t为增函数.要求函数f(x)的单调递减区间,即求函数t=x2-2x-8的单调递减区间(定义域内).因为函数t=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,在(-∞,-2)上单调递减,所以函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-2).
9.已知f(x)=满足对任意x1≠x2,都有<0恒成立,则实数a的取值范围是 [,) .
解析:由函数单调性定义可得函数f(x)在R上单调递减,则根据分段函数单调性的判断方法可知解得≤a<.
10.(13分)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.
(1)求f(1)的值;
(2)证明:f(x)为减函数.
解:(1)令x1=x2>0,代入得f(1)=f(x1)-f(x1)=0,故f(1)=0.
(2)证明:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,则>1,
由于当x>1时,f(x)<0,∴f()<0,
即f(x1)-f(x2)<0,因此f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
11.已知函数y=f(x)的定义域为R,对任意x1,x2且x1≠x2,都有>-1,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)+x是增函数
B.y=f(x)+x是减函数
C.y=f(x)是增函数
D.y=f(x)是减函数
解析:A 不妨令x1<x2,∴x1-x2<0,∵>-1⇔f(x1)-f(x2)<-(x1-x2)⇔f(x1)+x1<f(x2)+x2,令g(x)=f(x)+x,∴g(x1)<g(x2),又x1<x2,∴g(x)=f(x)+x是增函数.
12. 已知函数f(x)=在区间[-10,-3]上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(0,3) B.(-∞,-2)∪(0,3]
C.(-∞,-2)∪(0,10) D.(-∞,-2)∪(0,10]
解析:B 因为函数f(x)=在[-10,-3]上单调递增,所以a(2+a)>0,且30+ax≥0在[-10,-3]上恒成立,所以解得a<-2或0<a≤3.
13.〔开放创新题〕能使“函数f(x)=x|x-1|在区间I上不是单调函数,且在区间I上的函数值的集合为[0,2]”是真命题的一个区间I为 [,2](答案不唯一) .
解析:当x≥1时,f(x)=x(x-1)=x2-x;当x<1时,f(x)=x(1-x)=-x2+x,∴f(x)在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减.令f(x)=0,解得x=1或x=0;令f(x)=2,解得x=2,∴只需I=[a,2],0≤a<1或I=(b,2],0≤b<1时,f(x)在I上不单调且函数值的集合为[0,2].
14.(13分)〔一题多解〕已知a>0,函数f(x)=x+(x>0),求证:函数f(x)在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增.
证明:法一(定义法) 设x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=x1+-x2-=x1-x2+=.∵x1>x2>0,∴x1-x2>0,x1x2>0,
当x1,x2∈(0,]时,0<x1x2<a,∴x1x2-a<0,∴f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2),∴f(x)在(0,]上单调递减.
当x1,x2∈[,+∞)时,x1x2>a,∴x1x2-a>0,∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2),∴f(x)在[,+∞)上单调递增.
故函数f(x)在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增.
法二(导数法) f'(x)=1-=(x>0),令f'(x)>0⇒x2-a>0⇒x>,令f'(x)<0⇒x2-a<0⇒0<x<,∴f(x)在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增
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