内容正文:
第四周函数的概念与性质8
的第2天
函数的基本性质(一)
温故知新
函数
变化趋势
一次函数
a>0时,在R上y随x的增大而增大;
y=ax+b(a≠0)
a<0时,在R上y随x的增大而减小
反比例函数y=0(a≠0)
a>0时,在区间(-0,0)和(0,+∞)上y随x的增大而减小;
a<0时,在区间(-∞,0)和(0,+∞)上y随x的增大而增大
a>0时,在区间(-∞,m]上y随x的增大而减小,在区间[m,+o)上y随x的增大而
二次函数
增大;
y=a(x-m)2+n(a≠0)
a<0时,在区间[m,+∞)上y随x的增大而减小,在区间(-∞,m]上y随x的增大而
增大
第1步
学新知
知识点1单调递增与单调递减★★★★★
名师点睛
1.单调递增与单调递减
区间I称为f(x)的单调区间.当一个函数含多
名称
定义
图示
几何意义
个单调递增区间(或单调递减区间)时,一般情
况下不能取并集,而应该用“和”或“,”连接
一般地,设函数
f(x)的定义域为
D,区间I二D:如
2.增函数与减函数
函数fx)
果Hx1,x2∈I,当
y=x)/
在区间1
特别地,当函数f(x)在它的定义域上
调
x1<x2时,都有
上的图象
Ax)
单调递增时,我们就称它是增函数;当函数
增
f(x1)<f(x2),那
X2
亡从左到右
么就称函数f(x)
是上升的
f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它
在区间1上单调
是减函数,
递增
3.函数单调性的结论
一般地,设函数
f(x)的定义域为
(1)对于定义在相同区间上的两个函
D,区间I二D:如
函数fx)
单
果Hx1,x2∈,当
y=fx)
数,有:
fx.
在区间I
x1<2时,都有
上的图象
①增函数+增函数=增函数;
fx)
减
f(x)>f(x2),那
X2
从左到右
②减函数+减函数=减函数;
么就称函数f(x)
是下降的
在区间【上单调
③增函数-减函数=增函数;
递减
④减函数-增函数=减函数.
79
3预备新高一数学8
(2)当f(x),g(x)都是增(减)函数时,若
示,简记为“同增异减”.
两者都恒大于零,则f(x)g(x)是增(减)函数;
u=g(x)
y=f(u)
y=f(g(x))
若两者都恒小于零,则f(x)g(x)是减(增)
增
增
增
函数
增
减
减
4.用定义法判断函数单调性的步骤
减
增
减
(1)选择两个任意的自变量:在函数的定
减
减
增
义域内选择两个任意的自变量x,和x2,并假
知识点/2最大(小)值
★★★★★
设x1<x2
(2)计算函数值的差:计算f(x1)和f(x2)
名称
定义
几何意义
的差,即fx1)-f(x2).
一般地,设函数y=f(x)的定
(3)分析差的符号:分析f(x1)-f(x2)的
义域为D,如果存在实数M
函
函数的最大
数
满足:
符号.若f(x1)-f(x2)<0,则f(x1)f(x2),函数
(1)HxeD,都有f(x)≤M;
值对应图象
最
(2)3x∈D,使得f(x)=M.
最高点的纵
在该区间上单调递增;若f(x1)-f(x2)>0,则
坐标
f(x1)>f(x2),函数在该区间上单调递减,
那么,我们称M是函数y=
f(x)的最大值
(4)总结结论:根据分析结果,总结函数
在所给区间上的单调性
一般地,设函数y=f(x)的定
5.判断复合函数的单调性
义域为D,如果存在实数m
满足:
函数的最小
数
般地,对于复合函数y=f(g(x)),如果
绣
(1)Hx∈D,都有f(x)≥m;
值对应图象
最低点的纵
u=g(x)在(a,b)上单调,并且y=f(u)在
小
(2)门x∈D,使得f(x)=m.
值
坐标
(g(a),g(b))或者(g(b),g(a))上单调,那
那么,我们称m是函数y=
f(x)的最小值
么y=f(g(x))在(a,b)上的单调性如下表所
第2步
过典例
题型1)函数单调性的判断与证明
即学即练
[答案见P27]
典例1
已知函数x)-2(2,+云),诗根据定义,判断
1.根据定义,判断函数f(x)=
f(x)的单调性,并说明理由,
x2在区间[0,+0)上的单调
在定义域内单调递减.理由如下:
性,并说明理由。
【解析】函数f()=+
-2
x1+1x2+1
Hx1,x2∈(2,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=
1-22-2
80
3第四周函数的概念与性质&
(x1+1)(x2-2)-(x2+1)(x1-2)(x1x2-2x1+x2-2)-(x1x2-2x2+x1-2)
(x1-2)(x2-2)
(x1-2)(x2-2)
3(x2-x1)
(x1-2)(x2-2)
因为2<x1<x2,所以x2-x1>0,x1-2>0,x2-2>0,
3(x2-x1)
所以
2)(,-2》0,即))>0,所以)>x),
所以西餐)一在定又城内华调适成
题型2)求单调区间
常考
典例2求下列函数的单调区间:
2.求下列函数的单调区间:
(0)g)=(x≠0);(2)h(x)=+2-
1
(1)f(x)=Ixl;
(2)g(x)=x.
【解析1(1)画数(x)=(x≠0)的图象是一个双曲线,有两个分支,
在第一象限内,当增大时,画数g()=士(:≠0)的图象是下降的
1
在第三象限内,当x增大时,函数g(x)=(x≠0)的图象是下降的。
因此,画数g()=(x≠0)的单调递减区间是(-0,0)和(0,+0),无
单调递增区间.
(2)令x2+2x-3≠0,解得x≠1且x≠-3,所以h(x)的定义域为{x∈RI
x≠1且x≠-3}.
令t=x2+2x-3=(x+1)2-4,则t≥-4且t≠0.
所以()=3是一个复合函英,它由=+2-3与y=复合
x2+2x-3
而成
易知t=x2+2x-3在(-∞,-3)和(-3,-1)上单调递减,在[-1,1)和(1,
+∞)上单调递增,y=在[-4,0)和(0,+0)上单调递减.由上选分析
可得出下表:
1
t=x2+2x-3
Y=
h(x)=
x2+2x-3
(-0,-3)
单调递减
(0,+0)
单调递减
单调递增
(-3,-1)
单调递减
(-4,0)
单调递减
单调递增
[-1,1)》
单调递增
[-4,0)
单调递减
单调递减
(1,+o)
单调递增
(0,+o)
单调递减
单调递减
由表可知,h(x)的单调递增区间为(-∞,-3),(-3,-1),单调递减区
间为[-1,1),(1,+∞).
81
3
预备新高一数学8
题型3)
求函数的最值
3.求函数f(x)=
2x-1
+1在xE
别图求函数八x)F3x-在区间[1,5]上的最值
[3,5]上的最大值和最小值,
【解析】易知y=3-1在[1,5]上单调递增,所以函数f代)=3x-1在[1,
.1
上单调递减,所以)=(D)=3X中2八)5)
3x年故西旅:)在区同1,5]上的最大位为宁最小值为
11
1
第3步
练新题
已答案见P28
Q建议用时:30分钟
9实际用时:
分钟
1
1.函数八x)=-2的单调递增区间是(
D.函数y=1+3的单调递减区间是(-0,
A.(2,+0)
B.(-0,2)
0)U(0,+0)
C.(-2,2)
D.(-0,2)和(2,+0)
4.已知函数f(x)=x(1-x),x∈[0,1],则f(x)
2.下列函数中,在区间(-∞,0)上单调递减的
的最大值为()
是(
1
)
A.0
B.4
D对
A.f(x)=x
B.fx)=-
x
5.已知函数y=,(>0)在[4,6]上的最大
x-2
C.f(x)=x2+2x
D.f(x)=lx1-2
值为1,则飞的值是(
3.(多选题)下列说法中正确的是()
A.1
B.2
C.3
D.4
f(x1)-f(x2)
A.若Hx1,x2eI,当x1<x2时
r(a-3)x+5,x≤1,
x1-X2
6.已知函数f(x)=
2a
是R上
0,则y=f(x)在I上单调递增
,x>1
x
B.函数y=x2在R上单调递增
的减函数,那么实数a的取值范围
C.函数y=-x+1在定义域上单调递减
是
第4步
查效果
必会知识点
对点题号
错题题号
纠错时间
1.单调递增与单调递减
1、2、3、6
2.最大(小)值
4、5
今天的我:
超级棒!
还不错!
需要继续努力。
82关系不同,不是同一个函数;B.y=√x2=|x
和y=|x|对应关系相同,且定义域都为R,
为同一个函数;C.y=(√x)2的定义域为[0,
+∞),y=x的定义域为R,定义域不同,不是
同一个函数;D.y=√x=|x和y=x的对应
关系不同,不是同一个函数
4.6【解析】由题表可知,f(-2)+f(0)=5+
1=6.
5.√2【解析】当a≤0时,f(a)=a2+2a+2=
(a+1)2+1>0,所以ff(a)<0,显然不符合
题意;当a>0时,f(a)=-a2<0,所以
ff(a))=a-2a2+2=2,则a=±√2或a=0,
故a=√2
2x+1,x≤1,
6.函数f(x)=
在区间[-2,2)内
x2-3,x>1
的图象如图所示:
4-3:-2:-1/0
7.(1)因为函数y=
x+1(a<0,且a为常数),
Λa
所以二x+1≥0.
又a<0,所以x≤-a,即函数的定义域为
(-o,-a].
3参考答案8
因为函数在区间(-∞,1]上有意义,所以
(-o,1]C(-∞,-a],所以-a≥1,即a≤
-1,所以实数a的取值范围是(-∞,-1].
(2)因为xeR,所以y-m+8x+n可化为
x2+1
(y-m)x2-8x+y-n=0.
当y-m≠0时,△=(-8)2-4(y-m)(y-n)≥
0,即y2-(m+n)y+(mn-16)≤0,
由1≤y≤9知,关于y的一元二次方程y2-
(m+n)y+(mn-16)=0的两根为1和9,
m+n=1+9,
m=5,
所以
解得
mn-16=1×9,
n=5.
当y-m=0时,m=n=5也符合题意.
所以m=n=5.
第2天函数的基本性质(一)
【即学即练】
1.函数f(x)=x2在区间[0,+∞)上单调递增,
理由如下:
Vx1,x2∈[0,+0),且x1<x2:
则f(x1)-f(x2)=x2-x2=(x1-x2)(x1+x2)
因为x1<x2,
所以x1-x2<0,
又因为x1≥0,x2>0,
所以x1+x2>0.
所以(x1-x2)(x1+x2)<0,
即f(x)<f(x2),所以函数f(x)=x2在区间
[0,+∞)上单调递增
[x,x≥0,
2.(1)f(x)=1xl=
-x,x<0.
当x≥0时,函数f(x)单调递增;
当x<0时,函数f(x)单调递减,
27
3预备新高一数学8
因此函数f(x)的单调递增区间是[0,+∞),
单调递减区间是(-∞,0)
(2)函数g(x)=√x的定义域为[0,+∞).
对于x1,x2∈[0,+0),且x1<x2,则g(x1)-
8()=压-V6=V国)(属+)
Wx1+√x2
1-?因为0≤,<x2,所以1-<0,
√x1+√x2
√x1≥0,√x2>0,所以√x1+√x2>0,所以
g(x1)-g(x2)<0,即g(x1)<g(x2),
因此,函数g(x)=√在[0,+∞)上单调递
增,即函数g(x)=√x的单调递增区间是[0,
+∞),无单调递减区间
3.由题意得,f(x)=2--2(+1)-3=2-
x+1
x+1
3
&+1
因为y=x+1在[3,5]上单调递增,
3
所以y=
x+1在[3,5]上单调递减,
所以函数f(x)在[3,5]上单调递增,
所以函数f(x)的最大值是f(5)=2X51
5+1
3,最小值是/3)=2X3-15
3+14
【练新题】
1.D【解析lf(x)的定义域为{xlx≠2},f(x)
的图象是由y=的图象向右平移2个单
位长度得到,y=-1的单调递增区间为
1
(-∞,0)和(0,+∞),所以函数f(x)=-
x-2
的单调递增区间是(-∞,2)和(2,+∞).
28
2.D【解析f(x)=x是正比例函数,在(-∞,
+如)上单调递增,A选项错误x)=-上是
反比例函数,在(-∞,0)和(0,+∞)上单调
递增,B选项错误:f(x)=x2+2x=(x+1)2-1
是二次函数,其在(-∞,-1]上单调递减,在
(-1,+∞)上单调递增,C选项错误;f(x)=
1x1-2=2,0在(-0,0)上单调递
x-2,x≥0,
减,在[0,+∞)上单调递增,D选项正确
3.AC【解析】对Hx1,x2∈I,当x1<x2时,x1-
与<0.又)>0,所以f(5,)<
X1一X2
f(x2),则y=f(x)在I上单调递增,A选项正
确;函数y=x2是二次函数,在(-∞,0)上单
调递减,在[0,+∞)上单调递增,B选项错
误;函数y=-x+1是一次函数,在R上单调
递减,C选项正确;函数y=+3的单调递
减区间是(-∞,0)和(0,+∞),但该函数在
区间(-∞,0)U(0,+∞)上不单调,D选项
错误
4.C【解析】f(x)=x(1-x)=-x2+x=-
11
2+,是三次函数,对称轴为直线x子
图象开口向下.因为x∈[0,1],所以当x=
2时,函数f(x)取得最大值,最大值
)4
5.B【解析】因为当k>0时,函数yx产2在
[4,6]上单调递减,所以当x=4时,函数y=
260)在[4.6]上的最大值为年21,解
得k=2.故选B.
ra-3<0,
6.(0,2]【解析】由题意得2a>0,
l(a-3)+5≥2a,
解得0<a≤2.
【点拨】利用分段函数的单调性求参,一般要
求函数在定义域内各个区间上都单调,再比
较端点值
第3天函数的基本性质(二)
【即学即练】
1.(1)函数f(x)=x2+2的定义域为{xx≠0},
定义域关于原点对称,f(-x)=(-x)2+
1
()=+3=(x)·因比西数(x)z
是偶函数,
(2)函数f(x)=xIxI的定义域是R,定义域
关于原点对称,f(-x)=-x·1-x|=-x·
|xl=-f(x),因此函数f(x)=x|x|是奇函数
2.-7【解析】因为函数f(x)是奇函数,所以
f(-1)=-f(1)=-(3×1+4)=-7.
【练新题】
1.C【解析】易知函数f(x)的定义域为(-∞,
0)U(0,+∞),关于原点对称.因为f(-x)=
V产V反,所以)是偶函数故
1
选C.
2.B【解析】因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=
-f(x).又f(x)≠0,所以f(x)f(-x)=
-[fx)]2<0,故A错误,B正确.f(x)与
(-x)的大小无法确定,即选项C,D无法
参考答案8
判断。
3.A【解析】取Hx1,x2∈[-3,-2],且x1<x2,
即-3≤x1<x2≤-2,则2≤-x2<-x1≤3.因为
函数f(x)在区间[2,3]上单调递增,所以
f(-x2)<f(-x1).因为函数f(x)为奇函数,所
以-f(x2)<-f(x1),所以f(x1)<f(x2).因此,
函数f(x)在区间[-3,-2]上单调递增,且最
大值为f(-2),最小值为f(-3)
4.②④⑤⑦【解析】若仅已知f(x)的定义域
关于原点对称,则无法判断f(x)的奇偶性,
故①错误;若f代-x)=f(x),则f(x)(x∈R)
是偶函数,其中x需满足任意性,故③错误;
f(x)=0,x∈D,只要定义域D关于原点对
称,则该函数既是奇函数又是偶函数,如
f(x)=0,x∈[-1,1],无需x∈R,故⑥错误
易知②④⑤⑦均正确.
5.0,0【解析】由已知得f(0)=0,故m=0.由
f(x)是奇函数,知f(-x)=f(x),即
一x+0
-nx+1
x+0
+n+1,所以
-x·2nx
=0,
x2-nx+1)(x2+nx+1)
所以n=0.
6.-1【解析】因为函数满足f(x+2)=-f(x),
所以用x+2替换x,可得f(x+4)=-f(x+
2)=f(x).又因为函数f(x)为奇函数,所以
f(7)=f(3+4)=f(3)=f(-1+4)=f(-1)=
-f(1)=-1.
第4天幂函数
【即学即练】
1.(1)y=x5的定义域为(-∞,0)U(0,+∞),
值域为(-∞,0)U(0,+∞).
3
(2)y=x4=
二的定义域为(0,+),值域
29