2007年高中总复习第一轮数学 第二章 2.3 函数的单调性
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》函数的单调性与最值
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》§2.2函数的单调性与最值最新考纲1.通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义.2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质.1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值x 1,x 2当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 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)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间.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)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M ;(2)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M(3)对于任意的x ∈I ,都有f (x )≥M ;(4)存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值M 为最小值概念方法微思考1.在判断函数的单调性时,你还知道哪些等价结论?提示对∀x 1,x 2∈D ,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在D 上是增函数,减函数类似.2.写出对勾函数y =x +ax (a >0)的增区间.提示(-∞,-a ]和[a ,+∞).题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若定义在R 上的函数f (x ),有f (-1)<f (3),则函数f (x )在R 上为增函数.(×)(2)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).(×)(3)函数y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).(×)(4)如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数,则这个函数在定义域上是增函数.(×)(5)所有的单调函数都有最值.(×)题组二教材改编2.函数f (x )=x 2-2x 的单调递增区间是____________.答案[1,+∞)(或(1,+∞))3.函数y =2x -1在[2,3]上的最大值是______.答案24.若函数f (x )=x 2-2mx +1在[2,+∞)上是增函数,则实数m 的取值范围是________.答案(-∞,2]解析由题意知,[2,+∞)⊆[m ,+∞),∴m ≤2.题组三易错自纠5.函数y =12log (x 2-4)的单调递减区间为________.答案(2,+∞)6.若函数f (x )=|x -a |+1的增区间是[2,+∞),则a =________.答案2解析∵f (x )=|x -a |+1的单调递增区间是[a ,+∞),∴a =2.7.函数y =f (x )是定义在[-2,2]上的减函数,且f (a +1)<f (2a ),则实数a 的取值范围是________.答案[-1,1)解析-2≤a+1≤2,-2≤2a≤2,a+1>2a,解得-1≤a<1.8.函数f(x)1x,x≥1,-x2+2,x<1的最大值为________.答案2解析当x≥1时,函数f(x)=1x为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.题型一确定函数的单调性命题点1求函数的单调区间例1(1)函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是()A.(-∞,-2)B.(-∞,1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)答案D解析函数y=x2-2x-8=(x-1)2-9图象的对称轴为直线x=1,由x2-2x-8>0,解得x>4或x<-2,所以(4,+∞)为函数y=x2-2x-8的一个单调递增区间.根据复合函数的单调性可知,函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间为(4,+∞).(2)函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间是__________________.答案[-1,0],[1,+∞)解析由题意知,当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,二次函数的图象如图.由图象可知,函数y=-x2+2|x|+3的单调递减区间为[-1,0],[1,+∞).命题点2讨论函数的单调性例2判断并证明函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上的单调性.解函数f (x )=ax 2+1x(1<a <3)在[1,2]上单调递增.证明:设1≤x 1<x 2≤2,则f (x 2)-f (x 1)=ax 22+1x 2-ax 21-1x 1=(x 2-x 1)a (x 1+x 2)-1x 1x 2,由1≤x 1<x 2≤2,得x 2-x 1>0,2<x 1+x 2<4,1<x 1x 2<4,-1<-1x 1x 2<-14.又因为1<a <3,所以2<a (x 1+x 2)<12,得a (x 1+x 2)-1x 1x 2>0,从而f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1),故当a ∈(1,3)时,f (x )在[1,2]上单调递增.引申探究如何用导数法求解本例?解f ′(x )=2ax -1x 2=2ax 3-1x 2,因为1≤x ≤2,所以1≤x 3≤8,又1<a <3,所以2ax 3-1>0,所以f ′(x )>0,所以函数f (x )=ax 2+1x (其中1<a <3)在[1,2]上是增函数.思维升华确定函数单调性的方法:(1)定义法和导数法,证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)复合函数法,复合函数单调性的规律是“同增异减”;(3)图象法,图象不连续的单调区间不能用“∪”连接.跟踪训练1(1)下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是()A .f (x )=2xB .f (x )=|x -1|C .f (x )=1x -xD .f (x )=ln(x +1)答案C解析由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A ,D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x与y =-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.(2)函数f (x )=(a -1)x +2在R 上单调递增,则函数g (x )=a |x -2|的单调递减区间是______________.答案(-∞,2]解析因为f (x )在R 上单调递增,所以a -1>0,即a >1,因此g (x )的单调递减区间就是y =|x -2|的单调递减区间(-∞,2].(3)函数f (x )=|x -2|x 的单调递减区间是________.答案[1,2]解析f (x )2-2x ,x ≥2,x 2+2x ,x <2.画出f (x )图象,由图知f (x )的单调递减区间是[1,2].题型二函数的最值1.函数y =x 2-1x 2+1的值域为____________.答案[-1,1)解析由y =x 2-1x 2+1,可得x 2=1+y 1-y.由x 2≥0,知1+y1-y≥0,解得-1≤y <1,故所求函数的值域为[-1,1).2.函数y =x +1-x 2的最大值为________.答案2解析由1-x 2≥0,可得-1≤x ≤1.可令x =cos θ,θ∈[0,π],则y =cos θ+sin θ=2sin θ∈[0,π],所以-1≤y ≤2,故原函数的最大值为 2.3.函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.答案[3,+∞)解析函数y 2x +1,x ≤-1,,-1<x <2,x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞).4.函数y =3x +1x -2的值域为________________.答案{y |y ∈R 且y ≠3}解析y =3x +1x -2=3(x -2)+7x -2=3+7x -2,因为7x -2≠0,所以3+7x -2≠3,所以函数y =3x +1x -2的值域为{y |y ∈R 且y ≠3}.5.函数f (x )-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案3解析由于y 在[-1,1]上单调递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上单调递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.6.若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ()A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关答案B 解析方法一设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x 21+ax 1+b ,M =x 22+ax 2+b .∴M -m =x 22-x 21+a (x 2-x 1),显然此值与a 有关,与b 无关.故选B.方法二由题意可知,函数f (x )的二次项系数为固定值,则二次函数图象的形状一定.随着b 的变动,相当于图象上下移动,若b 增大k 个单位,则最大值与最小值分别变为M +k ,m +k ,而(M +k )-(m +k )=M -m ,故与b 无关.随着a 的变动,相当于图象左右移动,则M -m 的值在变化,故与a 有关,故选B.思维升华求函数最值的五种常用方法及其思路(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.(4)分离常数法:形如求y=cx+dax+b(ac≠0)的函数的值域或最值常用分离常数法求解.(5)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.题型三函数单调性的应用命题点1比较函数值的大小例3已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f -12,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为()A.c>a>b B.c>b>aC.a>c>b D.b>a>c答案D解析根据已知可得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(1,+∞)上是减函数,因为a=f -12f522<52<3,所以b>a>c.命题点2解函数不等式例4(2018·四川成都五校联考)设函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f(-3)=0,则f(x)<0的解集是()A.{x|-3<x<0或x>3}B.{x|x<-3或0<x<3}C.{x|x<-3或x>3}D.{x|-3<x<0或0<x<3}答案B解析∵f(x)是奇函数,f(-3)=0,∴f(-3)=-f(3)=0,解得f(3)=0.∵函数f(x)在(0,+∞)内是增函数,∴当0<x<3时,f(x)<0;当x>3时,f(x)>0.∵函数f(x)是奇函数,∴当-3<x<0时,f(x)>0;当x<-3时,f(x)<0.则不等式f (x )<0的解集是{x |0<x <3或x <-3}.命题点3求参数的取值范围例5(1)(2018·全国Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]上是减函数,则a 的最大值是()A.π4B.π2C.3π4D .π答案C解析∵f (x )=cos x -sin x =-2sin∴当x -π4∈-π2,π2,即x ∈-π4,3π4时,y =sinf (x )=-2sin ∴-π4,3π4是f (x )在原点附近的单调减区间,结合条件得[0,a ]⊆-π4,3π4,∴a ≤3π4,即a max =3π4.(2)已知函数f (x )2+12a -2,x ≤1,x -a ,x >1,若f (x )在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.答案(1,2]解析由题意,得12+12a -2≤0,则a ≤2,又y =a x -a (x >1)是增函数,故a >1,所以a 的取值范围为1<a ≤2.(3)(2018·安徽滁州中学月考)已知函数f (x )=log 2(x 2-ax +3a )在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是______________.答案(-4,4]解析设g (x )=x 2-ax +3a ,根据对数函数及复合函数的单调性知,g (x )在[2,+∞)上是增函数,且g (2)>0,2,a >0,∴-4<a ≤4,∴实数a 的取值范围是(-4,4].思维升华函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.(2)解不等式.利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,转化为具体的不等式求解,应注意函数的定义域.(3)利用单调性求参数.①依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较;②需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;③分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.跟踪训练2(1)如果函数f (x )2-a )x +1,x <1,x ,x ≥1满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________.答案32,解析对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以y =f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.-a >0,>1,2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2.故实数a 的取值范围是32,(2)已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f x 的取值范围是______________.答案12,解析因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,且满足f (2x -1)<所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .yD .y =x +1x答案A解析函数y=ln(x+2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.已知函数f(x)=x2-2x-3,则该函数的单调递增区间为()A.(-∞,1]B.[3,+∞)C.(-∞,-1]D.[1,+∞)答案B解析设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).3.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2)B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2)D.f(π)<f(-2)<f(-3)答案A解析因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).4.已知函数f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,则a的取值范围是(),13 B.13,12,12 D.14,13答案A解析当x1≠x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2<0,∴f(x)是R上的减函数.∵f(x)-2a)x,x≤1,a x+13,x>1,-2a<1,a<1,-2a≥13,∴0<a≤13.5.设f (x )x -a )2,x ≤0,+1x +a ,x >0,若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为()A .[-1,2]B .[-1,0]C .[1,2]D .[0,2]答案D 解析∵当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,f (0)是f (x )的最小值,∴a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x +a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2.∴a 的取值范围是0≤a ≤2.故选D.6.已知函数f (x )2x ,x ≥1,+c ,x <1,则“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案A 解析若函数f (x )在R 上单调递增,则需log 21≥c +1,即c ≤-1.由于c =-1,即c ≤-1,但c ≤-1不能得出c =-1,所以“c =-1”是“函数f (x )在R 上单调递增”的充分不必要条件.7.已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-b =f (log 24.1),c =f (20.8),则a ,b ,c 的大小关系为________________.答案a >b >c 解析∵f (x )在R 上是奇函数,∴a =-log f (log 25).又f (x )在R 上是增函数,且log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,∴f (log 25)>f (log 24.1)>f (20.8),∴a >b >c .8.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上单调递增,则实数a 的取值范围是______________.答案-14,0解析当a =0时,f (x )=2x -3在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上,实数a 的取值范围是-140.9.记min{a ,b },a ≤b ,,a >b ,若f (x )=min{x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.答案6解析由题意知,f (x )+2,0≤x ≤4,-x ,x >4,易知f (x )max =f (4)=6.10.设函数f (x )x 2+4x ,x ≤4,2x ,x >4.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__________________.答案(-∞,1]∪[4,+∞)解析作函数f (x )的图象如图所示,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 ≥4.11.已知f (x )=x x -a(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.(1)证明当a =-2时,f (x )=x x +2.设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)解设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a=a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).因为a >0,x 2-x 1>0,所以要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,0<a ≤1.12.(2018·河南南阳一中月考)设函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ),F (x )x ),x >0,f (x ),x <0.(1)若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0成立,求F (x )的解析式;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )-kx 是单调函数,求实数k 的取值范围.解(1)∵f (-1)=0,∴b =a +1.由f (x )≥0恒成立,知a >0且方程ax 2+bx +1=0中Δ=b 2-4a =(a +1)2-4a =(a -1)2≤0,∴a =1.从而f (x )=x 2+2x +1.∴F (x )x +1)2,x >0,(x +1)2,x <0.(2)由(1)可知f (x )=x 2+2x +1,∴g (x )=f (x )-kx =x 2+(2-k )x +1,由g (x )在[-2,2]上是单调函数,知-2-k 2≤-2或-2-k 2≥2,得k ≤-2或k ≥6.即实数k 的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).13.已知函数f (x )3,x ≤0,(x +1),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是()A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-1,2)D .(-2,1)答案D 解析∵当x =0时,两个表达式对应的函数值都为0,∴函数的图象是一条连续的曲线.又∵当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数,当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数,∴函数f (x )是定义在R 上的增函数.因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.14.已知f (x )2-4x +3,x ≤0,x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案(-∞,-2)解析二次函数y 1=x 2-4x +3的对称轴是x =2,∴该函数在(-∞,0]上单调递减,∴x 2-4x +3≥3,同样可知函数y 2=-x 2-2x +3在(0,+∞)上单调递减,∴-x 2-2x +3<3,∴f (x )在R 上单调递减,∴由f (x +a )>f (2a -x )得到x +a <2a -x ,即2x <a ,∴2x <a 在[a ,a +1]上恒成立,∴2(a +1)<a ,∴a <-2,∴实数a 的取值范围是(-∞,-2).15.已知函数f (x )=2020x +ln(x 2+1+x )-2020-x +1,则不等式f (2x -1)+f (2x )>2的解集为____________.答案解析由题意知,f (-x )+f (x )=2,∴f (2x -1)+f (2x )>2可化为f (2x -1)>f (-2x ),又由题意知函数f (x )在R 上单调递增,∴2x -1>-2x ,∴x >14,∴16.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )是增函数,f (1)=0,f (3)=1.(1)解不等式0<f (x 2-1)<1;(2)若f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解(1)2-1>0,x 2-1<3,得2<x <2或-2<x <- 2.∴原不等式的解集为(-2,-2)∪(2,2).(2)∵函数f (x )在(0,3]上是增函数,∴f (x )在(0,3]上的最大值为f (3)=1,∴不等式f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立转化为1≤m 2-2am +1对所有a ∈[-1,1]恒成立,即m 2-2am ≥0对所有a ∈[-1,1]恒成立.设g (a )=-2ma +m 2,a ∈[-1,1],∴(-1)≥0,(1)≥0,m +m 2≥0,2m +m 2≥0,解该不等式组,得m ≤-2或m ≥2或m =0,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).。
高三数学第一轮复习知识点总结
高三数学第一轮复习知识点总结高三数学第一轮复习知识点总结第一:高考数学中有函数、数列、三角函数、平面向量、不等式、立体几何等九大章节。
主要是考函数和导数,这是我们整个高中阶段里最核心的板块,在这个板块里,重点考察两个方面:第一个函数的性质,包括函数的单调性、奇偶性;第二是函数的解答题,重点考察的是二次函数和高次函数,分函数和它的一些分布问题,但是这个分布重点还包含两个分析就是二次方程的分布的问题,这是第一个板块。
第二:平面向量和三角函数。
重点考察三个方面:一个是划减与求值,第一,重点掌握公式,重点掌握五组基本公式。
第二,是三角函数的图像和性质,这里重点掌握正弦函数和余弦函数的性质,第三,正弦定理和余弦定理来解三角形。
难度比较小。
第三:数列。
数列这个板块,重点考两个方面:一个通项;一个是求和。
第四:空间向量和立体几何。
在里面重点考察两个方面:一个是证明;一个是计算。
第五:概率和统计。
这一板块主要是属于数学应用问题的范畴,当然应该掌握下面几个方面,第一……等可能的概率,第二………事件,第三是独立事件,还有独立重复事件发生的概率。
第六:解析几何。
这是我们比较头疼的问题,是整个试卷里难度比较大,计算量最高的题,当然这一类题,我总结下面五类常考的题型,包括第一类所讲的直线和曲线的位置关系,这是考试最多的内容。
考生应该掌握它的通法,第二类我们所讲的动点问题,第三类是弦长问题,第四类是对称问题,这也是2008年高考已经考过的一点,第五类重点问题,这类题时往往觉得有思路,但是没有答案,当然这里我相等的是,这道题尽管计算量很大,但是造成计算量大的原因,往往有这个原因,我们所选方法不是很恰当,因此,在这一章里我们要掌握比较好的算法,来提高我们做题的准确度,这是我们所讲的第六大板块。
第七:押轴题。
考生在备考复习时,应该重点不等式计算的方法,虽然说难度比较大,我建议考生,采取分部得分整个试卷不要留空白。
这是高考所考的七大板块核心的考点。
高考数学一轮总复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第二节 函数的基本性质课件(理)
奇偶性
定义
图象特点
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x, 偶函数 都有 f(-x)=f(x) ,那么函数f(x)是偶 关于
y轴
对
称
函数
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x, 都有 f(-x)=-f(x) ,那么函数f(x)是奇 关于
原点
对
称
函数
2.周期性 (1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使 得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)= f(x) ,那么就 称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期. (2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最 小的正数,那么这个 最小 正数就叫做f(x)的最小正周期.
数f(x)在区间D上是减函数
(2)单调性、单调区间的定义 若函数f(x)在区间D上是增函数或 减函数 ,则称函数f(x)在这 一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间. 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
对于任意x∈I,都有 f(x)≤M ;
2
减函数,故 f(x)的单调递增区间为(-∞,-1).故选 C.
答案 C [点评] 判断函数的单调性,应首先求出函数的定义域,在定
义域内求解.
函数的奇偶性解题方略 奇偶性的判断 (1)定义法
答案 [-2,+∞)
►单调性的两个易错点:单调性;单调区间.
(2)[函数的单调递增(减)区间有多个时,不能用并集表示,:可
以 用 逗 号 或 “ 和 ”] 函 数
f(x)
=xBiblioteka +1 x的
单
调
递
增
高考数学总复习之函数的单调性
高考数学总复习之函数的单调性一、知识梳理1.增函数、减函数的定义一般地,对于给定区间上的函数f (x ),如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)〔或都有f (x 1)>f (x 2)〕,那么就说f (x )在这个区间上是增函数(或减函数).如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数(或减函数),就说f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做f (x )的单调区间.如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间. 2.函数单调性可以从三个方面理解(1)图形刻画:对于给定区间上的函数f (x ),函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增,函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减.(2)定性刻画:对于给定区间上的函数f (x ),如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增,如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减.(3)定量刻画,即定义.上述三方面是我们研究函数单调性的基本途径. 3. 函数单调性的判定方法:(1)定义法;设元→作差→变形→判断符号→给出结论; (2)图象法;(3)利用已知函数的单调性;①增(或减)函数)(x f 的倒数)(1x f 是减(或增)函数; ②增(或减)函数)(x f 的相反数)(x f -是减(或增)函数;③增(或减)函数)(x f 、)(x g 的和是)()(x g x f +是增(或减)函数;④增(或减)函数)(x f 与减(或增)函数)(x g 的差)()(x g x f -是增(或减)函数; ⑤若0>c ,则增(或减)函数)(x f 与c 的积)(x cf 是增(或减)函数; 若0<c ,则增(或减)函数)(x f 与c 的积)(x cf 是减(或增)函数;; (4)复合函数的单调性:即“同增异减”法。
人教A版高考总复习一轮文科数学精品课件 第2章 函数的概念与性质 第2节 函数的单调性与最值 (2)
B.
D.
3
,+∞
2
3
,4
2
)
答案:(1)B (2)D
解析:(1)f(x)=|x2-3x+2|=
2 -3 + 2, ≤ 1 或 ≥ 2,
-( 2 -3 + 2),1 < < 2.
如图所示,函数的单调递增区间是
3
1, 2
和[2,+∞).
(2)要使 f(x)=ln(4+3x-x2)有意义,需 4+3x-x2>0,解得 x∈(-1,4).
断)这两个函数的单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进
行判断
对点训练2(1)(2021广西贵港模拟)下列关于函数f(x)=|x-1|-1的结论,正确的
是(
)
A.f(x)在(0,+∞)上单调递增
B.f(x)在(0,+∞)上单调递减
C.f(x)在(-∞,0]上单调递增
D.f(x)在(-∞,0]上单调递减
1,为有理数,
例如:函数 f(x)=
它的定义域为 R,但不具有单调性.
0,为无理数,
2.函数的最值
前提
条件
结论
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x∈I,都有 f(x)≤M ; ③对于任意x∈I,都有 f(x)≥M ;
②存在x0∈I,使得 f(x0)=M
④存在x0∈I,使得 f(x0)=M
故函数f(x)的最大值为2.
突破技巧求函数最值的五种常用方法及其思路
单调性法
图象法
基本不等
式法
导数法
换元法
先确定函数的单调性,再由单调性求最值
第二章2.3函数的单调性
设0<x1<x2,
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同理, 2 x 2 1 0 且x2-x1>0, x2
故当0<x1<x2≤1时,x1x2-1<0,
则f(x1)<f(x2).
所以f(x)在(0,1]上是增函数; 当1≤x1<x2时,x1x2-1>0, 则f(x1)>f(x2). 所以f(x)在[1,+∞)上是减函数.
11
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(2)设函数f(x)是增函数,那么: (ⅰ)y=-f(x)为减函数; 1 f(x) (ⅱ)y=( ) 为减函数; 2 (ⅲ)y=tan[f(x)]为增函数; (ⅳ) y
f ( x) 为增函数;
(ⅰ)(ⅱ) .
12
(ⅴ)y=[f(x)]-1为减函数.
其中正确判断的编号是
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2.函数的单调区间
( 1 ) 函 数 y2 的 单 调 区 间 是 (-∞,0),(0,+∞) . (2)下列判断中,正确的序号是 (ⅲ) . π (ⅰ)函数y=sinx在(0, )上是增函数,那 2 么该函数在第一象限是增函数;
21
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3x 探讨函数 f ( x ) 2 ( x 0) x x1 的单调区间.
3( x2 x1 )( x1 x2 1) . 则 f ( x1 ) f ( x2 ) 2 2 ( x1 x1 1)( x2 x2 1) 因为 x 2 x 1 ( x 1 )2 3 0, 1 1 1 2 4
高考数学一轮复习讲义 第二章 2.3 函数的单调性与最值课件
∵0≤x1< x21+1,0<x2< x22+1, ∴0< x21+x11+ +x2x22+1<1.
又∵a≥1,∴f(x1)-f(x2)>0,
∴f(x)在[0,+∞)上单调递减.
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(3)解 任取 1≤x1<x2,
f(x1)-f(x2)=(x1-x2)
x21+x11++x2x22+1-a,
∵f(x)单调递增,所以 f(x1)-f(x2)<0.
(1)对于任意 x∈I,都有 (3)对于任意 x∈I,都有
条件
f(x)≤M;
f(x)≥M
(2)存在 x0∈I,使得 f(x0) (4)存在 x0∈I,使得 f(x0)
=M
=M
结论
M 为最大值
M 为最小值
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[难点正本 疑点清源] 1.函数的单调性是局部性质
函数的单调性,从定义上看,是指函数在定义域的某个 子区间上的单调性,是局部的特征.在某个区间上单调, 在整个定义域上不一定单调. 2.函数的单调区间的求法 函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以求解函数 的单调区间,必须先求出函数的定义域.对于基本初等 函数的单调区间可以直接利用已知结论求解,如二次函 数、对数函数、指数函数等;
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如果是复合函数,应根据复合函数的单调性的判断方 法,首先判断两个简单函数的单调性,再根据“同则增, 异则减”的法则求解函数的单调区间. 3.单调区间的表示 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示; 如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联 结,也不能用“或”联结.
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函数单调性的判断及应用
例 1 已知函数 f(x)= x2+1-ax,其中 a>0. (1)若 2f(1)=f(-1),求 a 的值; (2)证明:当 a≥1 时,函数 f(x)在区间[0,+∞)上为单调减 函数; (3)若函数 f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求 a 的取值范围.
高三一轮复习函数的单调性
高三总复习 数学 (大纲版)
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3.函数fx=ax-1+logaxa>0且a≠1在12上的最大值与 最小值之和为a则a的值为________.
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解析:函数y=ax-1和y=logax在公共定义域内具有相 同的单调性在12区间上的最值对应着函数的最值故a1-1+ loga1+a2-1+loga2=1+a+loga2=a可得loga2=-1求得
答案 B
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拓展提升 此题应用了分类讨论的思想并用求导的方 法来讨论其单调性.
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已知y=loga2-ax在01上是x的减函数则a的取值范围是
A.01 C.02
B.12 D.2+∞
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解析:a是对数的底数所以a>0设gx=2-ax则gx在区 间01上是减函数.
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4.如果二次函数 f(x)=x2-(a-1)x+5 在区间(12,1) 上是增函数,求 f(2)的取值范围.
高三总复习 数学 (大纲版)
解:二次函数 f(x)在区间(12,1)上是增函数, 由于其图象(抛物线)开口向上, 故其对称轴 x=a-2 1或与直线 x=12重合或位于直线 x=21 的左侧,于是a-2 1≤12,解得 a≤2, 故 f(2)=-2a+11≥-2×2+11=7,即 f(2)≥7.
高考一轮总复习数学(理)课件 第2章 函数、导数及其应用 2-11 板块一 知识梳理 自主学习ppt版本
第2章 函数、导数及其应用 第11讲 导数在研究函数中的应用
板块一 知识梳理·自主学习
[必备知识] 考点1 函数的导数与单调性的关系 函数y=f(x)在某个区间内可导: (1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内 单调递增 ; (2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内 单调递减 ; (3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是 常数函数 .
1
-
a.
∴
f′(x)
=
1 x
-
ax
+
a
-
1
=
-ax2+1+ x
ax-x.①若
a≥0,当
0<x<1
时,f′(x)>0,f(x)
单调递增;当 x>1 时,f′(x)<0,f(x)单调递减,所以 x=1
是 f(x)的极大值点.②若 a<0,由 f′(x)=0,得 x=1 或 x
=-1a.因为 x=1 是 f(x)的极大值点,所以-1a>1,解得-
命题角度2 根据函数的单调性求参数范围
例2 已知a≥0,函数f(x)=(x2-2ax)ex,若f(x)在[-1,1]
上是单调减函数,则a的取值范围是(
)
A.0,34
C.34,+∞
B.12,34 D.0,12
[解 析 ] f′(x)= (2x- 2a)ex + (x2 - 2ax)ex = [x2 + (2 - 2a)x-2a]ex,由题意知当 x∈[-1,1]时,f′(x)≤0 恒成立, 即 x2+(2-2a)x-2a≤0 恒成立.
①当-a2≤1 时,即-2≤a<0 时,f(x)在[1,4]上的最小
值为 f(1),由 f(1)=4+4a+a2=8,得 a=±2 2-2,均不符
(新课标)高考数学一轮总复习 第二章 函数、导数及其应用 2-2 函数的单调性与最值课时规范练 理(
2-2 函数的单调性与最值课时规X 练(授课提示:对应学生用书第219页)A 组 基础对点练1.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( B ) A .y =e -xB .y =x 3C .y =ln xD .y =|x |2.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( C ) A .y =1xB .y =e -xC .y =-x 2+1 D .y =lg|x |3.下列函数中,既是奇函数且在定义域内是增函数的为( D ) A .y =x +1 B .y =-x 3C .y =1xD .ln 2+x 2-x4.函数f (x )=ln(x 2-3x +2)的递增区间是( D ) A .(-∞,1)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ D .(2,+∞)解析:令t =x 2-3x +2=(x -1)(x -2)>0,求得x <1或x >2,故函数的定义域为{x |x <1或x >2},f (x )=ln t ,由复合函数的单调性知本题即求函数t 在定义域内的增区间.结合二次函数的性质可得函数t 在定义域内的增区间为(2,+∞). 5.设f (x )=x -sin x ,则f (x )( B ) A .既是奇函数又是减函数 B .既是奇函数又是增函数 C .是有零点的减函数 D .是没有零点的奇函数6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x ,x ≤0,则下列结论正确的是( D )A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)7.(2017·某某模拟)若函数f (x )满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”,则f (x )的解析式可以是( C ) A .f (x )=(x -1)2B .f (x )=e xC .f (x )=1xD .f (x )=ln(x +1)8.(2018·某某二模)已知实数x ,y 满足⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y,则下列关系式中恒成立的是( D )A .tan x >tan yB .ln(x 2+2)>ln(y 2+1) C.1x >1yD .x 3>y 3解析:根据题意,实数x ,y 满足⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y,则x >y ,依次分析选项:对于A ,因为y =tan x 在其定义域上不是单调函数,故tan x >tan y 不一定成立,不符合题意;对于B ,若x >y ,则x 2+2>y 2+2不一定成立,故ln(x 2+2)>ln(y 2+1)不一定成立,不符合题意;对于C ,当x >y >0时,1x <1y,不符合题意;对于D ,函数y =x 3在R 上为增函数,若x >y ,必有x 3>y 3,符合题意.9.设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的( A ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件10.已知函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值X 围为( D ) A .(-∞,1] B .[1,2]C .[2,+∞)D .(-∞,1]∪[2,+∞)11.(2017·某某模拟)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3a ,x <0,a x,x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a的取值X 围是( B ) A .(0,1)B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,1C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13 D .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,23 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,3a ≥1,得13≤a <1. 12.函数f (x )=x +2x -1的最小值为 12.解析:由2x -1≥0可得x ≥12,∴函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞, 又函数f (x )=x +2x -1在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,∴当x =12时,函数取最小值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12.13.已知y =f (x )是定义在(-2,2)上的增函数,若f (m -1)<f (1-2m ),则m 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,23.解析:依题意,原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧-2<m -1<2-2<1-2m <2m -1<1-2m⇒⎩⎪⎨⎪⎧-1<m <3-12<m <32m <23⇒-12<m <23.14.(2018·城关区校级模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x +2,x ≥1,e x-1,x <1,若m >0,n >0,且m +n =f (f (ln 2)),则1m +2n的最小值为 3+2 2.解析:函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x +2,x ≥1,e x-1,x <1,m +n =f [f (ln 2)]=f (e ln 2-1)=f (2-1)=log 33=1,则1m +2n=(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +2n =3+n m +2m n≥3+2n m ·2mn=3+22, 当且仅当n =2m 时,取得最小值3+2 2.15.(2018·某某模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≤2,log 2x -1,x >2,则f (f (4))= 1 ;函数f (x )的单调递减区间是 [1,2] . 解析:f (4)=log 24-1=1, ∴f (f (4))=f (1)=-12+2×1=1.x ≤2时,f (x )=-x 2+2x ,对称轴为x =1,∴f (x )在[1,2]上单调递减. ∴f (x )的单调递减区间为[1,2].B 组 能力提升练1.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2a )+f ⎝⎛⎭⎪⎫log 12a ≤2f (1),则a 的取值X 围是( C )A .[1,2]B .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 D .(0,2]2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x,x >0,则满足f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12>1的x 的取值X 围是( D )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-14,0 B .(0,+∞)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞ 解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12三段讨论.3.(2017·某某阶段测试)设函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,则( B ) A .m =1,且f (x )在(0,1)上是增函数 B .m =1,且f (x )在(0,1)上是减函数 C .m =-1,且f (x )在(0,1)上是增函数 D .m =-1,且f (x )在(0,1)上是减函数4.(2018·某某一模)已知函数f (x )满足:①对任意x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②对定义域内任意x ,都有f (x )=f (-x ),则符合上述条件的函数是( A )A .f (x )=x 2+|x |+1 B .f (x )=1x-xC .f (x )=ln|x +1|D .f (x )=cos x解析:由题意得f (x )是偶函数,在(0,+∞)递增,对于A ,f (-x )=f (x ),是偶函数,且x >0时,f (x )=x 2+x +1,f ′(x )=2x +1>0,故f (x )在(0,+∞)递增,符合题意;对于B ,函数f (x )是奇函数,不合题意;对于C ,由x +1=0,解得x ≠-1,定义域不关于原点对称,故函数f (x )不是偶函数,不合题意;对于D ,函数f (x )在(0,+∞)无单调性,不合题意.5.若函数f (x )=x 2-12ln x +1在其定义域的一个子区间(k -1,k +1)内不是单调函数,则实数k 的取值X 围是( B ) A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32C .[1,2)D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2 解析:由题意知f ′(x )=2x -12x=2x +12x -12x ,易知函数f (x )在x =12处取得极值,所以有k -1<12<k +1,且k -1≥0,得k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32. 6.(2018·铁东区校级一模)指数函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1)在R 上是减函数,则函数g (x )=a -2x 2在其定义域上的单调性为( C ) A .单调递增 B .单调递减C .在(0,+∞)上递增,在(-∞,0)上递减D .在(0,+∞)上递减,在(-∞,0)上递增 解析:∵指数函数f (x )=a x在R 上是减函数, ∴0<a <1,∴-2<a -2<-1,函数y =1x2在(-∞,0)上递增,在(0,+∞)上递减.∴g (x )在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增. 7.已知符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0.f (x )是R 上的增函数,g (x )=f (x )-f (ax )(a >1),则( C ) A .sgn[g (x )]=sgn x B .sgn[g (x )]=sgn[f (x )] C .sgn[g (x )]=-sgn x D .sgn[g (x )]=-sgn[f (x )]8.若f (x )=e x -a e -x为奇函数,则f (x -1)<e -1e 的解集为( A )A .(-∞,2)B .(-∞,1)C .(2,+∞)D .(1,+∞)9.已知函数f (x )=lg(a x-b x)+x 中,常数a ,b 满足a >1>b >0,且a =b +1,那么f (x )>1的解集为( B ) A .(0,1) B .(1,+∞) C .(1,10)D .(10,+∞)10.(2018·兴庆区校级三模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x -1-b ,x ≤1,-log 2x +1,x >1(a >0,a ≠1),在其定义域上单调,则ab 的值不可能的是( D ) A .-1 B .1 C .-2D .2解析:由于函数f (x )在R 上单调,当x >1时,函数f (x )=-log 2(x +1)单调递减,则当x ≤1时,函数f (x )=a x -1-b 单调递减,所以0<a <1,且a1-1-b ≥-log 2(1+1),即1-b ≥-1,解得b ≤2.当0<b ≤2时,0<ab <2;当b ≤0时,则ab ≤0.因此,ab ≠2,故选D.11.已知函数f (x )是定义在R 上的单调递增函数,且满足对任意的实数x 都有f (f (x )-3x)=4,则f (x )+f (-x )的最小值等于( B ) A .2 B .4 C .8D .12解析:由f (x )的单调性知存在唯一实数K 使f (K )=4,即f (x )=3x+K ,令x =K 得f (K )=3K +K =4,所以K =1,从而f (x )=3x +1,即f (x )+f (-x )=3x+13x +2≥23x·13x +2=4,当且仅当x =0时取等号.故选B.12.(2018·某某二模)已知函数f (x )=(x +2 012)(x +2 014)(x +2 016)(x +2 018),x ∈R ,则函数f (x )的最小值是 -16 解析:令x +2 012=t ,t ∈R ,则y =t (t +2)(t +4)(t +6)=(t 2+6t )(t 2+6t +8)=(t 2+6t )2+8(t 2+6t )=(t 2+6t +4)2-16,当t 2+6t +4=0,即t =-3±5时,取得最小值-16.13.(2017·某某东营广饶一中模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3a -1x +4a ,x ≤1,log a x ,x >1是R 上的减函数,则a 的取值X 围是 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫17,13 . 解析:由函数f (x )为单调递减函数可得g (x )=(3a -1)x +4a 在(-∞,1]上单调递减,函数h (x )=log a x 在(1,+∞)上单调递减,且g (1)≥h (1), ∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,0<a <1,7a -1≥0,∴17≤a <13. 14.已知函数f (x )=则f (f (3))= -3 ,函数f (x )的最大值是1 . 解析:f (3)=3=-1,∴f (f (3))=f (-1)=-(-1)2-2=-3. 当x >1时,f (x )=x 为减函数,可得f (x )<0;当x ≤1时,f (x )=-x 2+2x =-(x -1)2+1,最大值为1. 15.(2017·模拟)已知函数f (x )=xx 2+1,关于f (x )的性质,有下列四个结论:①f (x )的定义域是(-∞,+∞);②f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12; ③f (x )是奇函数;④f (x )是区间(0,2)上的增函数.其中正确结论的个数是 3 . 解析:对于①,∵函数f (x )=xx 2+1,∴f (x )的定义域是(-∞,+∞),故①正确; 对于②,当x ≠0时,f (x )=1x +1x,若x >0,则0<f (x )≤12,若x <0,则-12≤f (x )<0;当x =0时,f (x )=0,故f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,故②正确; 对于③,f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数,故③正确; 对于④,f ′(x )=1-x2x 2+12,令f ′(x )>0,解得-1<x <1,令f ′(x )<0,解得x >1或x <-1,∴f (x )在区间(0,2)上先增后减,故④错误. 综上可知,正确结论的个数是3.。
高三数学第一轮复习(新人教A):2.3函数的单调性
2。
3函数的单调性●知识梳理1。
增函数、减函数的定义一般地,对于给定区间上的函数f(x),如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值x1、x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2)〔或都有f(x1)>f(x2)〕,那么就说f(x)在这个区间上是增函数(或减函数)。
如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数(或减函数),就说f (x)在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做f(x)的单调区间.如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间。
2.函数单调性可以从三个方面理解(1)图形刻画:对于给定区间上的函数f(x),函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增,函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减.(2)定性刻画:对于给定区间上的函数f(x),如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增,如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减。
(3)定量刻画,即定义.上述三方面是我们研究函数单调性的基本途径.●点击双基1。
下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是A 。
y =-x +1B 。
y =xC.y =x 2-4x +5 D 。
y =x 2 答案:B2.函数y =log a (x 2+2x -3),当x =2时,y >0,则此函数的单调递减区间是A.(-∞,-3) B 。
(1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-1,+∞)解析:当x =2时,y =log a 5>0,∴a >1.由x 2+2x -3>0⇒x <-3或x >1,易见函数t =x 2+2x -3在(-∞,-3)上递减,故函数y =log a (x 2+2x -3)(其中a >1)也在(-∞,-3)上递减.答案:A3。
函数y =log 21|x -3|的单调递减区间是__________________。
解析:令u =|x -3|,则在(-∞,3)上u 为x 的减函数,在(3,+∞)上u 为x 的增函数。
高中总复习二轮理科数学精品课件 第二部分 2.3 一、导数与函数的单调性、极值、最值
故当
e2
a=- 4 时,函数
g(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减.
命题热点二 利用导数求函数的极值或最值
【思考】 函数的极值与导数有怎样的关系?如何求函数的最值?
例2已知函数f(x)=x2+(m-2)x-mln x.
(2)当a>0时,证明f(x)的最小值小于-1.
(1)解: 因为
所以
2 +-1
f(x)= e (a≥0),
(2 +1)-( 2 +-1)
f'(x)=
e
①若 a=0,则
-+2
f'(x)= e ,令
=
- 2 +(2-1)+2
e
=
( +1)(-+2)
.
e
f'(x)=0,得 x=2,
<0,
可得 g'(x)在区间
π
-1, 2
内有唯一零点,设为 α.
则当 x∈(-1,α)时,g'(x)>0;
当 x∈
π
,
2
1
x- ,g'(x)=-sin
1+
时,g'(x)<0.
x+
1
(1+)2
.
所以 g(x)在区间(-1,α)内单调递增,在区间
π
-1, 2
π
, 2
内单调递减,故 g(x)在区间
④当2
=
2(-1)2
≤0,即 m≥0 时,
高三数学第一轮复习-知识点
高三数学第一轮复习-知识点高中数学一轮复习知识点第一章-集合考试内容:集合、子集、补集、交集、并集.逻辑联结词.四种命题.充分条件和必要条件.考试要求:(1)理解集合、子集、补集、交集、并集的概念;了解空集和全集的意义;了解属于、包含、相等关系的意义;掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合.(2)理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义理解四种命题及其相互关系;掌握充分条件、必要条件及充要条件的意义.§01.集合与简易逻辑知识要点一、知识结构:本章知识主要分为集合、简单不等式的解法(集合化简)、简易逻辑三部分:二、知识回顾:(一)集合1.基本概念:集合、元素;有限集、无限集;空集、全集;符号的使用.2.集合的表示法:列举法、描述法、图形表示法.集合元素的特征:确定性、互异性、无序性.集合的性质:①任何一个集合是它本身的子集,记为AA;②空集是任何集合的子集,记为A;③空集是任何非空集合的真子集;如果AB,同时BA,那么A=B.如果AB,BC,那么AC.[注]:①Z={整数}(√)②已知集合S中A的补集是一个有限集,则集合A也是有限集.(某)(例:S=N;A=N,则CA={0})③空集的补集是全集.④若集合A=集合B,则CBA=,CAB=CS(CAB)=D(注:CAB=).3.①{(某,y)|某y=0,某∈R,y∈R}:坐标轴上的点集.②{(某,y)|某y<0,某∈R,y∈R:二、四象限的点集.第1页共73页③{(某,y)|某y>0,某∈R,y∈R}:一、三象限的点集.[注]:①对方程组解的集合应是点集.例:某y3解的集合{(2,1)}.2某3y12②点集与数集的交集是.(例:A={(某,y)|y=某+1}B={y|y=某+1}则A∩B=)4.①n个元素的子集有2个.②n个元素的真子集有2-1个.③n个元素的非空真子n集有2-2个.5.⑴①一个命题的否命题为真,它的逆命题一定为真.否命题逆命题.②一个命题为真,则它的逆否命题一定为真.原命题逆否命题.例:①若ab5,则a2或b3应是真命题.解:逆否:a=2且b=3,则a+b=5,成立,所以此命题为真.②某1且y2,某y3.解:逆否:某+y=3某1且y2nn某=1或y=2.某y3,故某y3是某1且y2的既不是充分,又不是必要条件.⑵小范围推出大范围;大范围推不出小范围.3.例:若某5,某5或某2.4.集合运算:交、并、补.交:AB{某|某A,且某B}并:AB{某|某A或某B}补:CUA{某U,且某A}5.主要性质和运算律(1)包含关系:AA,A,AU,CUAU,AB,BCAC;ABA,ABB;ABA,ABB.(2)等价关系:ABA(3)集合的运算律:交换律:ABBA;ABBA.BAABBCBUUA结合律:(AB)CA(BC);(AB)CA(BC)分配律:.A(BC)(AB)(AC);A(BC)(AB)(AC)0-1律:A,AA,UAA,UAU等幂律:AAA,AAA.求补律:A∩CUA=φA∪CUA=UCUU=φCUφ=U反演律:CU(A∩B)=(CUA)∪(CUB)CU(A∪B)=(CUA)∩(CUB)6.有限集的元素个数第2页共73页定义:有限集A的元素的个数叫做集合A的基数,记为card(A)规定card(φ)=0.基本公式:(1)card(AB)card(A)card(B)card(AB)(2)card(ABC)card(A)card(B)c ard(C)card(AB)card(BC)card(Ccard(ABC)A)(3)card(UA)=card(U)-card(A)(二)含绝对值不等式、一元二次不等式的解法及延伸1.整式不等式的解法根轴法(零点分段法)①将不等式化为a0(某-某1)(某-某2)…(某-某m)>0(<0)形式,并将各因式某的系数化“+”;(为了统一方便)②求根,并在数轴上表示出来;③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?);④若不等式(某的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在某轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在某轴下方的区间.某1某2某3某m-3-某m-2某m-1+-某m+某(自右向左正负相间)则不等式a0某a1某nn1a2某n2an0(0)(a00)的解可以根据各区间的符号确定.2特例①一元一次不等式a某>b解的讨论;②一元二次不等式a某+b 某+c>0(a>0)解的讨论.000二次函数ya某2b某c(a0)的图象一元二次方程有两相异实根有两相等实根无实根a某2b某c0a0的根a某2b某c0(a0)的解集a某2b某c0(a0)的解集某1,某2(某1某2)b某1某22a某某某或某某12b某某2aR某某1某某2第3页共73页2.分式不等式的解法(1)标准化:移项通分化为f(某)f(某)f(某)f(某)>0(或<0);≥0(或≤0)的形式,g(某)g(某)g(某)g(某)(2)转化为整式不等式(组)3.含绝对值不等式的解法f(某)f(某)f(某)g(某)00f(某)g(某)0;0g(某)0g(某)g(某)(1)公式法:a某bc,与a某bc(c0)型的不等式的解法.(2)定义法:用“零点分区间法”分类讨论.(3)几何法:根据绝对值的几何意义用数形结合思想方法解题.4.一元二次方程根的分布2一元二次方程a某+b某+c=0(a≠0)(1)根的“零分布”:根据判别式和韦达定理分析列式解之.(2)根的“非零分布”:作二次函数图象,用数形结合思想分析列式解之.(三)简易逻辑1、命题的定义:可以判断真假的语句叫做命题。
高中数学 第二章 函数 2.3 函数的单调性素材 北师大版必修1
2.3 函数的单调性一、教学内容的分析函数的单调性是学生在了解函数概念后学习的函数的第一个性质,是函数学习中第一个用数学符号语言刻画的概念,为进一步学习函数其它性质提供了方法依据.对于函数单调性,学生的认知困难主要在两个方面:(1)要求用准确的数学符号语言去刻画图象的上升与下降,这种由形到数的翻译,从直观到抽象的转变对高一的学生是比较困难的;(2)单调性的证明是学生在函数内容中首次接触到的代数论证内容,而学生在代数方面的推理论证能力是比较薄弱的.根据以上的分析和教学大纲的要求,确定了本节课的重点和难点.二、教学目标的确定根据本课教材的特点、教学大纲对本节课的教学要求以及学生的认知水平,从三个不同的方面确定了教学目标,重视单调性概念的形成过程和对概念本质的认识;强调判断、证明函数单调性的方法的落实以及数形结合思想的渗透;突出语言表达能力、推理论证能力的培养和良好思维习惯的养成.三、教学方法和教学手段的选择本节课是函数单调性的起始课,采用教师启发讲授,学生探究学习的教学方法,通过创设情境,引导探究,师生交流,最终形成概念,获得方法.本节课使用了多媒体投影和计算机来辅助教学,目的是充分发挥其快捷、生动、形象的特点,为学生提供直观感性的材料,有助于学生对问题的理解和认识.四、教学过程的设计为达到本节课的教学目标,突出重点,突破难点,教学上采取了以下的措施:(1)在探索概念阶段, 让学生经历从直观到抽象、从特殊到一般、从感性到理性的认知过程,完成对单调性定义的三次认识,使得学生对概念的认识不断深入.(2)在应用概念阶段,通过对证明过程的分析,帮助学生掌握用定义证明函数单调性的方法和步骤.(3)考虑到有些学生数学基础较好、思维较为活跃的特点,对判断方法进行适当的延展,加深对定义的理解,同时也为用导数研究单调性埋下伏笔。
1。
高中数学一轮复习课件 第2章 函数函数的单调性与最值
高中数学一轮复习课件
1.(2011年浙江宁海模拟)四个函数中,在(0,1)上为增函数的是 ( )
(A)y=-log2x.
(B)y=sin x.
(C)y=( 1 )x.
2
(D)y=
x
−
1 2
.
【解析】y=-log2x=lo
g
1 2
x为减函数,y=(
1 2
)x为减函数,y=x−
1 2
=
1 在(0,+∞)
ห้องสมุดไป่ตู้
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(1)函数的最大值的定义:
一般地,设函数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f(x)≤M; ②存在x∈I,使得f(x)=M. 那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值. (2)函数的最小值的定义: 一般地,设函数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f(x)≥M; ②存在x∈I,使得f(x)=M. 那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值.
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(2)利用定义证明函数f(x)在区间D上的单调性的一般步骤: ①在区间D上任取x1,x2,且x1<x2, ②计算f(x1)-f(x2), ③变形成乘积的形式或者是其他可以判断符号的形式, ④判断f(x1)-f(x2)的符号, ⑤下结论(函数f(x)在区间D上的单调性). (3)函数的单调性与奇偶性的关系 奇函数在其关于原点的对称的区间上的单调性相同; 偶函数在其关于原点的对称的区间上的单调性相反.
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第二章 函数函数的单调性与最值
高中数学一轮复习课件
考点
考纲解读
1
函数的单调性
了解函数的单调性,掌握
2023版高考数学一轮总复习第二章函数导数及其应用第二讲函数的单调性与最值课件
3.判断并证明函数 f(x)=ax2+1x(其中 1<a<3)在 x∈[1,2] 上的单调性.
解:f(x)在[1,2]上单调递增,证明如下. 设 1≤x1<x2≤2,则 f(x2)-f(x1)=ax22+x12-ax21-x11= (x2-x1)ax1+x2-x11x2, 由 1≤x1<x2≤2,得 x2-x1>0,2<x1+x2<4,
所以 a=f-12=f52.
当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,等价于 函数 f(x)在(1,+∞)上单调递减,所以 b>a>c.
答案:D
考向 2 解函数不等式 通性通法:求解含“f ”的函数不等式的解题思路 先利用函数的相关性质将不等式转化为 f(g(x))>f(h(x))
[例 2]已知函数 f(x)的图象向左平移 1 个单位长度后关
于 y 轴对称,当 x2>x1>1 时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0 恒成立,
设 a=f-12,b=f(2),c=f(3),则 a,b,c 的大小关系为(
)
A.c>a>b C.a>c>b
B.c>b>a D.b>a>c
解析:由于函数 f(x)的图象向左平移 1 个单位长度后 得到的图象关于 y 轴对称,故函数 y=f(x)的图象关于直线 x=1 对称,
A.对于函数 f(x),x∈D,若对任意 x1,x2∈D,且 x1≠x2 有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,则函数 f(x)在区间 D 上单调递增
B.函数 y=1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞) C.对于函数 y=f(x),若 f(1)<f(3),则 f(x)为增函数 D.函数 y=f(x)在[1,+∞)上单调递增,则函数 f(x)是 增函数
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1 的单调性(一增一减)也难以确定,故只有用单调性定义来确定,即判断 f(x2)-f(x1) x
的正负. 解:首先确定定义域:{x|x≠0}, ∴在 (- ∞ ,0) 和 (0 , + ∞ ) 两个区间上分别讨论 . 任取 x1 、 x2 ∈ (0,+ ∞ ) 且 x1<x2, 则 f(x2)-f(x1)=x2+
x
1 ,则该函数在(-∞,+∞)上是( 2 1
x
)
B.单调递减有最小值 D.单调递增有最大值
解析:由于 u(x)=2 +1 在 R 上递增且大于 1,则 f(x)= 答案:A 4. (2006 北京海淀模拟)函数 y=lgsin(
1 在 R 上递减,无最小值,选 A. 2 1
x
5 ,kπ - )(k∈Z) 8 8 3 C.(kπ ,kπ - )(k∈Z) 8 8
3 <x≤-kπ - .故选 C. 8 8
用心 爱心 专心
115 号编辑
答案:C 诱思·实例点拨 【例 1】 如果二次函数 f(x)=x -(a-1)x+5 在区间(
2 2Biblioteka 1 , 1) 上是增函数, 求 f(2)的取值范围. 2
剖析:由于 f(2)=2 -(a-1)×2+5=-2a+11,求 f(2)的取值范围就是求一次函数 y=-2a+11 的值 域,当然就应先求其定义域.
a (a>0)的单调区间. x
提示:函数定义域 x≠0,可先考虑在(0,+∞)上函数的单调性,再根据奇偶性与单调性 的关系得到在(-∞,0)上的单调性. 答案:在(-∞,- a ),( a ,+∞)上是增函数,在(0, a ),(- a ,0)上是减函数. 【例 4】 (2004 北京东城模拟) 已知定义在 R 上的函数 f(x)对任意的实数 x1、x2 满足关 系 f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+2. (1)证明 f(x)的图象关于点(0,-2)成中心对称图形; (2)若 x>0,则有 f(x)>-2,求证:f(x)在(-∞,+∞)上是增函数. 剖析:对于(1),只要证明
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所以 f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)+2>-2+2=0, 即 f(x2)>f(x1). 所以 f(x)在(-∞,+∞)上是增函数. 讲评:对于(1),求出 f(0)=-2 是解题的关键;对于(2),变形 f(x2)=f[(x2-x1)+x1]=f(x2-x1)+f(x1)+2 是解题的关键.
2.3
函数的单调性
巩固·夯实基础 一、自主梳理 1.单调性的定义 设函数 f(x)的定义域为 I:如果对于属于定义域 I 内某个区间上的任意两个自变量 x1、 x2,当 x1<x2 时,都有 f(x1)<f(x2),那么就说 f(x)在这个区间上是增函数;如果对于属于定 义域 I 内某个区间的任意两个自变量 x1、x2,当 x1<x2 时,都有 f(x1)>f(x2),那么就说 f(x)在 这个区间上是减函数. 2.判断函数单调性的方法 (1)定义法. 2 (2)利用基本函数的单调性,如:二次函数 y=x -2x 在(-∞,1)上是减函数. (3)利用复合函数同增异减这个结论判断. (4)利用函数图象上升增下降减进行判断 .另外利用导数值的符号也能判断函数的单调 性. 二、点击双基 1.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ) A.y=-x+1 B.y= x C.y=x -4x+5
∵-1<x1<x2<1, 2 2 ∴x2-x1>0,x1x2+1>0,(x1 -1)(x2 -1)>0. 又 a>0, ∴f(x1)-f(x2)>0,函数 f(x)在(-1,1)上为减函数. 【例 3】 求函数 y=x+
1 的单调区间. x
剖析:求函数的单调区间(亦即判断函数的单调性),一般有三种方法: (1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性.但本题图象不易作,利用 y=x 与 y=
ax (a>0)在 x∈(-1,1)上的单调性. x 1
2
ax1 ax 2 2 2 x1 1 x2 1
=
2 ax1 x2 ax1 ax2 x12 ax2 2 ( x12 1)(x2 1)
=
a( x2 x1 )(x1 x2 1) . 2 ( x12 1)(x2 1)
2
D.y=
2 x
答案:B 2 2.函数 y=loga(x +2x-3),当 x=2 时,y>0,则此函数的单调递减区间是( ) A.(-∞,-3) B.(1,+∞) C.(-∞,-1) D.(-1,+∞) 解析:当 x=2 时,y=loga5>0,∴A>1. 2 2 由 x +2x-3>0 x<-3 或 x>1,易见函数 t=x +2x-3 在(-∞,-3)上递减,故函数 2 y=loga(x +2x-3)(其中 a>1)也在(-∞,-3)上递减. 答案:A 3. (2005 上海高考)若函数 f(x)= A.单调递减无最小值 C.单调递增无最大值
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x x2 1 1 1 -x1=(x2-x1)+ 1 =(x2-x1)(1),要确定此式的正负只要确 x2 x1 x1 x 2 x1 x2
定 1-
1 的正负即可. x1 x 2
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这样,又需要判断
1 大于 1,还是小于 1.由于 x1、x2 的任意性,考虑到要将(0,+ x1 x 2
∞)分为(0,1)与(1,+∞)(这是本题的关键). (1)当 x1、x2∈(0,1)时,1∴f(x2)-f(x1)<0 为减函数. (2)当 x1、x2∈(1,+∞)时,1-
1 <0, x1 x 2
1 >0, x1 x 2
∴f(x2)-f(x1)>0 为增函数. 同理可求(3)当 x1、x2∈(-1,0)时,为减函数;(4)当 x1、x2∈(-∞,-1)时,为增函数. 讲评:解答本题易出现以下错误结论:f(x)在(-1,0)∪(0,1)上是减函数,在(-∞,-1)∪ (1,+∞)上是增函数,或说 f(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上是单调函数.避免错误的关键是要正 确理解函数的单调性概念:函数的单调性是对某个区间而言的,而不是两个或两个以上不相 交区间的并. 链接·拓展 求函数 y=x+
1 ,1)上是增函数,由于其图象(抛物线)开口向上,故其对称轴 2 a 1 1 1 a 1 1 x= 或与直线 x= 重合或位于直线 x= 的左侧,于是 ≤ ,解之得 a≤2,故 f(2) 2 2 2 2 2
解:二次函数 f(x)在区间( ≥-2×2+11=7,即 f(2)≥7. 【例 2】 讨论函数 f(x)= 解:设-1<x1<x2<1, 则 f(x1)-f(x2)=
A.(kπ 解析:令 y=lgμ ,μ =sin(
-2x). 4
-2x)的单调增区间是( ) 4 B.[kπ - ,kπ + ](k∈Z) 8 8 3 D.[kπ - ,kπ + ](k∈Z) 8 8
≤ -2x<2kπ +π 即可. 2 4
根据复合函数单调区间的求法,只需使 2kπ + ∴-kπ -
f ( x) f ( x) =-2 即可;对于(2),注意到 f(x)是抽象函数,欲证单 2
调性,需对 f(x)进行适当的变形. 证明:(1)令 x1=x2=0,则 f(0+0)=f(0)+f(0)+2, 所以 f(0)=-2. 对任意实数 x,令 x1=x,x2=-x,有 f(x-x)=f(x)+f(-x)+2, 即 f(0)-2=f(x)+f(-x),得 又
x ( x) =0, 2
f ( x) f ( x) =-2. 2
这表明点 M(x,f(x))与点 N(-x,f(-x))的中点是(0,-2),即点 M1N 关于点(0,-2)成中心对 称. 由点 M 的任意性知:函数 f(x)的图象关于点(0,-2)成中心对称. (2)对任意实数 x1、x2,且 x1<x2. 由 x2-x1>0,有 f(x2-x1)>-2. 于是 f(x2)=f[(x2-x1)+x1]=f(x2-x1)+f(x1)+2.