1.函式的單調性
(1)單調函式的定義
(2)單調區間的定義
如果函式y=f(x)在區間d上是增函式或減函式,那麼就說函式y=f(x)在這一區間具有(嚴格的)單調性,區間d叫做y=f(x)的單調區間.
2.函式的最值
【思考辨析】
判斷下面結論是否正確(請在括號中打「√」或「×」)
(1)在增函式與減函式的定義中,可以把「任意兩個自變數」改為「存在兩個自變數」.( × )
(2)對於函式f(x),x∈d,若x1,x2∈d且(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]>0,則函式f(x)在d上是增函式.( √ )
(3)函式y=f(x)在[1,+∞)上是增函式,則函式的單調遞增區間是[1
(4)函式y=的單調遞減區間是(-∞,0)∪(0
(5)所有的單調函式都有最值.( × )
(6)對於函式y=f(x),若f(1)1.(2014·北京)下列函式中,在區間(0,+∞)上為增函式的是( )
a.y= b.y=(x-1)2
c.y=2-x d.y=log0.5(x+1)
答案 a
解析 a項,函式y=在[-1,+∞)上為增函式,所以函式在(0,+∞)上為增函式,故正確;b項,函式y=(x-1)2在(-∞,1)上為減函式,在[1,+∞)上為增函式,故錯誤;c項,函式y=2-x=()x在r上為減函式,故錯誤;d項,函式y=log0.5(x+1)在(-1,+∞)上為減函式,故錯誤.
2.若函式f(x)=|2x+a|的單調遞增區間是[3,+∞),則a的值為( )
a.-2 b.2 c.-6 d.6
答案 c
解析由圖象易知函式f(x)=|2x+a|的單調增區間是[-,+∞),令-=3,∴a=-6.
3.若函式y=ax與y=-在(0,+∞)上都是減函式,則y=ax2+bx在(0,+∞)上是( )
a.增函式 b.減函式
c.先增後減 d.先減後增
答案 b
解析由y=ax在(0,+∞)上是減函式,知a<0;
由y=-在(0,+∞)上是減函式,知b<0.
∴y=ax2+bx的對稱軸x=-<0,
又∵y=ax2+bx的開口向下,
∴y=ax2+bx在(0,+∞)上是減函式.故選b.
4.(教材改編)已知函式f(x)=,x∈[2,6],則f(x)的最大值為________,最小值為________.
答案 2
解析可判斷函式f(x)=在[2,6]上為減函式,所以f(x)max=f(2)=2,f(x)min=f(6)=.
5.(教材改編)已知函式f(x)=x2-2ax-3在區間[1,2]上具有單調性,則實數a的取值範圍為
答案 (-∞,1]∪[2,+∞)
解析函式f(x)=x2-2ax-3的圖象開口向上,對稱軸為直線x=a,畫出草圖如圖所示.
由圖象可知函式在(-∞,a]和[a,+∞)上都具有單調性,因此要使函式f(x)在區間[1,2]上具有單調性,只需a≤1或a≥2,從而a∈(-∞,1]∪[2,+∞).
題型一確定函式的單調性(區間)
命題點1 給出具體解析式的函式的單調性
例1 (1)下列函式中,在區間(0,+∞)上為增函式的是( )
a.y=ln(x+2) b.y=-
c.y=()x d.y=x+
(2)函式f(x)=log (x2-4)的單調遞增區間是( )
a.(0b.(-∞,0)
c.(2d.(-∞,-2)
(3)y=-x2+2|x|+3的單調增區間為________.
答案 (1)a (2)d (3)(-∞,-1],[0,1]
解析 (1)y=ln(x+2)的增區間為(-2,+∞),
∴在區間(0,+∞)上為增函式.
(2)因為y=logt在定義域上是減函式,所以求原函式的單調遞增區間,即求函式t=x2-4的單調遞減區間,結合函式的定義域,可知所求區間為(-∞,-2).
(3)由題意知,當x≥0時,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;當x<0時,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,
二次函式的圖象如圖.
由圖象可知,函式y=-x2+2|x|+3在(-∞,-1],[0,1]上是增函式.
命題點2 解析式含參函式的單調性
例2 試討論函式f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的單調性.
解設-1f(x)=a=a,
f(x1)-f(x2)=a-a
=,由於-1所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,
故當a>0時,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
函式f(x)在(-1,1)上遞減;
當a<0時,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)函式f(x)在(-1,1)上遞增.
綜上,當a>0時,f(x)在(-1,1)上單調遞減;當a<0時,f(x)在(-1,1)上單調遞增.
引申**
若本題中的函式變為f(x)=(a>0),則f(x)在(-1,1)上的單調性如何?
解設-1則f(x1)-f(x2)=-
==∵-1∴x2-x1>0,x1x2+1>0,(x-1)(x-1)>0.
又∵a>0,∴f(x1)-f(x2)>0,
∴函式在(-1,1)上為減函式.
思維昇華確定函式單調性的方法:(1)定義法和導數法,證明函式單調性只能用定義法和導數法;(2)復合函式法,復合函式單調性的規律是「同增異減」;(3)圖象法,圖象不連續的單調區間不能用「∪」連線.
已知a>0,函式f(x)=x+(x>0),證明:函式f(x)在(0, ]上是減函式,在[,+∞)上是增函式.
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