必修1 函数的单调性与最值(分类整理题型+含详细解析)

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普通

 

第1讲  函数的单调性与最值

一、知能要点

1、函数的单调性

(1)单调函数的定义

 一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间DI,如果对于任意x1,x2∈D,且x1<x2,则有:

   f(x)在区间D上是增函数⇔f(x1)<f(x2);

   f(x)在区间D上是减函数⇔f(x1)>f(x2).

(2)函数单调性的两种等价形式

  设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么

  >0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.

  (x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.

(3)单调区间的定义

  若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,

  则区间D叫做y=f(x)的单调区间.

(4)求单调区间的常用方法:①图象法,②定义法,③复合函数的单调性判定法.

(5)单调性的有关结论

若均为增(减)函数,则也为增(减)函数.

若为增(减)函数,则为减(增)函数.

若的单调性相同(相反),则复合函数为增(减)函数.  (即:同增异减)

2、函数的最值

前提

              设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足

条件

(1)对于任意x∈I,都有f(x)≤M;

(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.

 (1)对于任意x∈I,都有f(x)≥M;

(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.

结论

M为最大值

M为最小值

二、知能运用典型例题

(一)定义法

1、(2016·威海模拟)已知f(x)为R上的减函数,则满足的实数x的取值范围是         .

  解析:依题意得<1,即>0,解得x<0或x>1,所以x的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).

 

 

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2、已知f(x)=(x≠a).

 (1)若a=-2,试证:f(x)在(-∞,-2)上单调递增.

 (2)若a>0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围.

 解:(1)证明:当a=-2时,f(x)=(x≠-2).

任取x1<x2<-2.则f(x1)-f(x2)=-

=.

∵(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,

∴f(x1)<f(x2).

∴f(x)在(-∞,-2)内单调递增.

(2)解:任取1<x1<x2,则

f(x1)-f(x2)=-

=.

∵a>0,x2-x1>0,

∴要使f(x1)-f(x2)>0,

只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,∴a≤1.

综上所述,a的取值范围为(学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!0,1].

(二)图像法

1、函数在区间上递减,则的取值范围是(  B  )

  A.                B.                   C.                 D.

2、若函数f(x)=-x2+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是( D )

  A.(-1,0)∪(0,1)       B.(-1,0)∪(0,1]         C.(0,1)        D.(0,1]

3、(2016·潍坊模拟)设函数f(x)=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,+∞)

SW7解析:作出函数f(x)的图象,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,故选D.

 

 

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(三)复合函数判断法

6、函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.

解析:要使y=log5(2x+1)有意义,则2x+1>0,即x>-,而y=log5u为(0,+∞)上的增函数,

当x>-时,u=2x+1也为R上的增函数,故原函数的单调增区间是.   答案:

7、函数学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!单调递减区间是         .

   答案:学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!

8、已知函数                                 ,则函数的单调增区间为             .

   答案:和

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)与

9、函数的单调递减区间为            .

【解析】由于,作出函数的图象

则由图象可知,故函数的单调递减区间为和.

 

10、函数的单调递增区间为               .

【解析】作出函数的图象如下图所示,

由图象可知,函数的单调递增区间为和.

 

(五)抽象函数

11、设f(x)是增函数,则下列结论一定正确的是( C )

  A.y=[f(x)]2是增函数     B.y=是减函数

  C.y=-f(x)是减函数   D.y=|f(x)|是增函数

解析:因为f(x)为增函数,所以y=-f(x)一定为减函数,而y=[f(x)]2,y=,y=|f(x)|单调性不一定,故选C. page number 2

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