第2章 第2讲 函数的单调性与最值(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学
第2讲 函数的单调性与最值
课标要求 1.借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最值. 2.理解函数的单调性、最值的实际意义,掌握函数单调性的简单应用.
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
类别 | 增函数 | 减函数 |
定 义 | 在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意的两个数x1,x2∈A | |
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间A上是增函数 | 当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间A上是减函数 | |
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叫做函数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)有多个单调区间应分开写,不能用“∪”“或”连接,只能用“,”“和”连接.
2.函数的最值
前提 | 一般地,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 | (1)∀x∈D,都有 f(x)≥M; (2)∃x0∈D,使得 |
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| f(x0)=M | f(x0)=M |
结论 | M为最大值 | M为最小值 |
常用结论
1.函数单调性的两个等价结论
设∀x1,x2∈D(x1≠x2),则
(1)>0(或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0)⇔f(x)在D上单调递增.
(2)<0(或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0)⇔f(x)在D上单调递减.
2.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)当f(x),g(x)都是增(减)函数时,f(x)+g(x)是增(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.
(4)复合函数y=f(g(x))的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记为“同增异减”.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=在定义域内单调递减.( )
(2)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数.( )
(3)函数y=f(x)在[1,+∞)上单调递增,则函数f(x)的单调递增区间是[1,+∞).( )
(4)所有的单调函数都有最值.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(多选)下列函数在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=-2x+1 B.f(x)=x2+1
C.f(x)=1- D.f(x)=|x|
解析:选BCD.对于A,f(x)=-2x+1是一次函数,所以f(x)在R上是减函数,
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故A错误;对于B,因为f(x)=x2+1图象的对称轴为y轴,且图象开口向上,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,故B正确;对于C,因为y=-在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,故C正确;对于D,函数f(x)=|x|=
函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,故D正确.
3.(必修第一册P81例5改编)已知函数f(x)=,x∈[0,2],则f(x)的最大值为________,最小值为________.
解析:因为函数f(x)在[0,2]上单调递减,
所以f(x)max=f(0)=2,f(x)min=f(2)=.
答案:2
4.函数f(x)=的单调递增区间是________.
解析:由题意可知x2-2x≥0,解得x≤0或x≥2,所以函数f(x)的定义域为(-∞,0]∪[2,+∞),设y=,u=x2-2x,二次函数u=x2-2x的单调递增区间是(1,+∞),单调递减区间是(-∞,1),所以f(x)的单调递增区间是[2,+∞).
答案:[2,+∞)
5.(用结论)已知函数f(x)的定义域为R,且对任意两个不等的实数a,b,总有>0,则满足f(2x-3)<f(1)的实数x的取值范围是________.
解析:由题意知,函数f(x)为增函数,因为f(2x-3)<f(1),所以2x-3<1,解得x<2,故实数x的取值范围是(-∞,2).
答案:(-∞,2)
考点一 函数的单调性
角度1 函数单调性的判断或证明
已知函数f(x)=
经过(-1,-1),(
,
)两点.
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