内容正文:
2.2 函数的单调性与最大(小)值
1.函数的单调性
(1)增函数与减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I:
①如果对于定义域I内某个区间D上的 自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是 .
②如果对于定义域I内某个区间D上的 自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是 .
(2)单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数 y=f(x)在这一区间具有(严格的) ,区间D叫做y=f(x)的 .
2.函数的最值
(1)最大值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
①对于任意的x∈I,都有 ;
②存在x0∈I,使得 .
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.
(2)最小值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数N满足:
①对于任意的x∈I,都有 ;
②存在x0∈I,使得 .
那么我们称N是函数y=f(x)的最小值.
自查自纠
1.(1)①任意两个 增函数 ②任意两个 减函数
(2)单调性 单调区间
2.(1)①f(x)≤M ②f(x0)=M
(2)①f(x)≥N ②f(x0)=N
(eq \a\vs4\al(2016·北京))下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( )
A.y=eq \f(1,1-x)
B.y=cosx
C.y=ln(x+1)
D.y=2-x
解:选项A中函数y=eq \f(1,1-x)=-eq \f(1,x-1)在区间(-1,1)上是增函数;选项B中函数y=cosx在区间(-1,0)上是增函数,在区间(0,1)上是减函数;选项C中函数y=ln(x+1)在区间(-1,1)上是增函数;选项D中函数y=2-x=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(x)在区间(-1,1)上是减函数.故选D.
(eq \a\vs4\al(2015·湖南))设函数f(x)=ln(1+x)- ln(1-x),则f(x)是( )
A.奇函数,且在(0,1)上是增函数
B.奇函数,且在(0,1)上是减函数
C.偶函数,且在(0,1)上是增函数
D.偶函数,且在(0,1)上是减函数
解:f(x)的定义域为(-1,1),关于原点对称.又f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),故f(x)为奇函数.显然,f(x)在(0,1)上单调递增.故选A.
已知函数f(x)=loga|x|在(0,+∞)上单调递增,则( )
A.f(3)<f(-2)<f(1) B.f(1)<f(-2)<f(3)
C.f(-2)<f(1)<f(3) D.f(3)<f(1)<f(-2)
解:因为f(x)=loga|x|在(0,+∞)上单调递增,所以a>1,f(1)<f(2)<f(3).又函数f(x)=loga|x|为偶函数,所以f(2)=f(-2),所以f(1)<f(-2)<f(3).故选B.
(eq \a\vs4\al(2014·天津))函数f(x)=logeq \s\do9(\f(1,2))(x2-4)的单调递增区间为________.
解:函数y=f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y=f(x)由y=logeq \s\do9(\f(1,2))t与t=g(x)=x2-4复合而成,又y=logeq \s\do9(\f(1,2))t在(0,+∞)上单调递减,g(x)在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递增.故填(-∞,-2).
已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a的取值范围为________.
解:函数的对称轴为直线x=a,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上具有单调性,只需a≤1或a≥2.故填 (-∞,1]∪[2,+∞).
类型一 判断函数的单调性,求函数的单调区间
(1)求下列函数的单调区间:
①y=-x2+2|x|+3;
②y=1-eq \r(x2-3x+2);
③y=logeq \s\do9(\f(1,3))(x2-4x+3).
解:①依题意,可得
当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;
当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.
由二次函数的图象知,函数y=-x2+2|x|+3在(-∞,-1],[0,1]上是增函数,在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.故y= -x2+2|x|+3的单调增区间为(-∞,-1]和[0,1];单调减区间为[-