高一函数单调性完整版

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函数的单调性1)掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性),能应用函数的基本性质解决一些问题。

(2)从形与数两方面理解函数单调性的概念,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.(3)了解奇偶性的概念,回 会利用定义判断简单函数的奇偶性。

(1)判断或证明函数的单调性;(2)奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。

1. 从特殊到一般,掌握增函数、减函数、单调区间的概念;2. 会根据图像说出函数的单调区间,并能指出其增减性;3. 会用定义证明一些简单函数的单调性.自学评价观察函数x x f =)(,2)(x x f =的图象从左至右看函数图象的变化规律: (1). x x f =)(的图象是_________的,2)(x x f =的图象在y 轴左侧是______的,f (2). x x f =)(在),(+∞-∞上,f (x )随着x 的增大而___________;2)(x x f =在]0,(-∞ 上,f (x )随着x 的增大而_______;2)(x x f =在),0(+∞上,f (x )随着x 的增大而________.一、 函数的单调性1.单调函数的定义(1)增函数:一般地,设函数()f x 的定义域为I :如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在这个区间上是增函数。

(2)减函数:如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x >,那么就说()f x 在这个区间上是减函数。

x(3)单调性:如果函数()y f x =在某个区间是增函数或减函数。

那么就说函数()y f x =在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做()y f x =的单调区间。

※ 增函数、减函数的定义 ;2、单调性的判定方法 (1)定义法:判断下列函数的单调区间:21xy =(2)图像法:从左往右,图像上升即为增函数,从左往右,图像下降即为减函数。

(完整版)函数的单调性知识点汇总及典型例题(高一必备),推荐文档

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第二讲:函数的单调性一、定义:1.设函数的定义域为,如果对于定义域内的某个区间内的任意两)(x f y =I I D 个自变量的值,当时,都有那么就说在区间上21,x x 21x x <),()(21x f x f <)(x f D 是增函数.区间叫的单调增区间. D )(x f y =注意:增函数的等价式子:;0)()(0)]()()[(21212121>--⇔>--x x x f x f x f x f x x 难点突破:(1)所有函数都具有单调性吗?(2)函数单调性的定义中有三个核心①②③ 函数为21x x <)()(21x f x f <)(x f 增函数,那么①②③中任意两个作为条件,能不能推出第三个?2.设函数的定义域为,如果对于定义域内的某个区间内的任意两)(x f y =I I D 个自变量的值,当时,都有那么就说在区间上21,x x 21x x <),()(21x f x f >)(x f D 是减函数.区间叫的单调减区间.D )(x f y =注意:(1)减函数的等价式子:;0)()(0)]()()[(21212121<--⇔<--x x x f x f x f x f x x (2)若函数为增函数,且.)(x f )()(,2121x f x f x x <<则题型一:函数单调性的判断与证明例1.已知函数的定义域为,如果对于属于定义域内某个区间上的任意)(x f R I 两个不同的自变量都有则( )21,x x .0)()(2121>--x x x f x f A.在这个区间上为增函数 B.在这个区间上为减函数 )(x f )(x f C.在这个区间上的增减性不变 D.在这个区间上为常函数)(x f )(x f变式训练:定义在上的函数对任意都有,且R )(x f 120x x <<1)()(2121<--x x x f x f 函数的图象关于原点对称,若则不等式的解集为)(x f y =,2)2(=f 0)(>-x x f ___.例3.证明:函数在上是增函数.x x x f +=3)(R 变式训练:讨论的单调性.并作出当时函数的图象.)0()(>+=a xax x f 1=a 变式训练:已知并用上的单调性,在判断函数)1,0()()(,2)1(2xx f x g x x x f =-=+定义证明.题型二:函数的单调区间难点突破:(1)函数在某个区间上是单调函数,那么它在整个定义域上也是单调函数吗?(2)函数的单调减区间是上吗?xx f 1)(=),0()0,(+∞-∞ 例1.(图像法)求下列函数的单调区间(1). (2).|2||1|)(-++=x x x f 3||2)(2++-=x x x f (3).|54|)(2+--=x x x f 例2.(直接法)求函数的单调区间.xxx f +-=11)(例3.(复合函数)(2017全国二)函数 的单调递增区间2()ln(28)f x x x =--是( )A. B. C. D. )2,(--∞)1,(--∞),1(+∞),4(+∞变式训练:求下列函数的单调区间.(1) (2)312+-=x x y 652+-=x x y (3)22311x x y ---=题型三:抽象函数的单调性问题例1.设函数是实数集上的增函数,令.)(x f R )2()()(x f x f x F --=(1)证明:是上的增函数;)(x F R (2)若求证:.,0)()(21>+x F x F 221>+x x 例2定义在上的函数满足下面三个条件:),0(+∞)(x f ①对任意正数,都有;b a ,)()()(ab f b f a f =+②当时,;1>x 0)(<x f ③.1)2(-=f (1)求的值;)1(f (2)使用单调性的定义证明:函数在上是减函数;)(x f ),0(+∞(3)求满足的的取值集合.2)13(>+x f x 题型四:函数单调性的应用(1)利用函数的单调性比较大小在解决比较函数值大小的问题时,要注意将对应的自变量转化到同一个单调区间上.①正向应用:②逆向应用:例1.在上单调递减,那么与的大小关系是__________.()x f ()+∞,0()12+-a a f ⎪⎭⎫⎝⎛43f 变式训练:已知函数且对任意的,有),1()1()(x f x f x f -=+满足)(1,2121x x x x ≠>设则的大小关系_________..0)()(2121>--x x x f x f ),3(),2(),21(f c f b f a ==-=c b a ,,(2)利用函数的单调性解不等式例2.设是定义在上的增函数,且成立,求的取值)(x f ]1,1[-)1()2(x f x f -<-x范围.变式训练.①设是定义在上的偶函数,当时,单调递减,)(x f ]3,3[-30≤≤x )(x f 若成立,求的取值范围.)()21(m f m f <-m ②(2015全国二)设函数成立的)12()(,11)1ln()(2->+-+=x f x f xx x f 则使得的取值范围是( )x A. B. C. D. )1,31(),1(31,(+∞-∞ )31,31(-),31()31,(+∞--∞ ③(2018全国一)设函数,则满足的x 的取值范围()201 0x x f x x -⎧=⎨>⎩,≤,()()12f x f x +<是( )A .B .C .D .(]1-∞-,()0+∞,()10-,()0-∞,(3)根据函数的单调性求参数的取值范围例1.如果函数在区间上是增函数,则实数的取1)1(42)(2+--=x a x x f ),3[+∞a 值范围是( )A.(1,2)B.(0,2)C.(0,1)D.[)+∞-,2变式训练:如果函数在区间上是减函数,求实数2)1(2)(2+--=x a x x f )4,[-∞的取值范围.a例2.若函数在上为增函数,则实数的取值范围⎩⎨⎧≤-+->-+-=0,)2(,0,1)12()(2x x b x x b x b x f R b 是__________.例3.若函数在区间上是减函数,求实数的取值范围.||a x y -=]4,(-∞a 第三节:函数的奇偶性一、知识梳理1.函数的奇偶性例1(2014全国二)偶函数的图象关于直线对称,,则)(x f y =2=x 3)3(=f ___________.=-)1(f 例2(2017全国二) 已知函数是定义在R 上的奇函数,当时,()f x (,0)x ∈-∞,则__________.32()2f x x x =+(2)f =例3(2012全国二)设函数的最大值为,最小值为,1sin )1()(22+++=x xx x f M m 奇偶性定 义图象特点备注奇函数★★设函数的定义域为,如果)(x f y =D 对内的任意一个,都有∈D ,且 D x x -,则这个函数叫做奇函数 ()()x f x f -=-关于原点中心对称函数是奇函)(x f 数且在处有0=x 定义,则0)0(=f 偶函数设函数的定义域为,如果对)(x f y =D 内的任意一个,都有,且D x D x ∈-,则这个函数叫做偶函数()()x f x f =-★关于轴对称y则+=______.M m 2.函数的图象(1)平移变换:“上加下减,左加右减”例4(2010全国二)设偶函数满足,则)(x f )0(42)(≥-=x x f x ( )=>-}0)2(|{x f x A. B.}42|{>-<x x x 或}40|{><x x x 或C. D.}22|{>-<x x x 或}42|{>-<x x x 或(2)对称变换①;)()(x f y x f y x -=−−−−→−=轴对称关于②;)()(x f y x f y y -=−−−−→−=轴对称关于③;)()(x f y x f y --=−−−−→−=关于原点对称④;)10(log )10(≠>=−−−−→−≠>==a a x y a a a y a x y x 且且对称关于⑤奇函数的图象关于坐标原点对称;偶函数的额图象关于轴对称.y (3)翻折变换★★①.|)(|)(x f y x f y x x =−−−−−−−−−−−→−=轴下方图象翻折上去轴上方图象,将保留例5(2010全国二)已知函数,若均不相等,且⎪⎩⎪⎨⎧+-≤<=621100|,lg |)(x x x x f c b a ,,则的取值范围是( )),()()(c f b f a f ==c b a ⋅⋅A. B. C D.)10,1()6,5()12,10()24,20(例6(2011全国二)已知函数的周期为2,当时,()y f x =[1,1]x ∈-2()f x x =那么函数的图象与函数的图象的交点共有( )()y f x =|lg |y x =A .10个 B .9个 C .8个D .1个★★★②.)||()()(x f y x f y y x f y y =−−−−−−−−−−−−−−−−−−−→−=轴左侧的图象)在轴对称的图象(去掉原于轴右边图象,并作其关保留例7(2011全国二)下列函数中,既是偶函数又在单调递增的函数是((0,)+∞)A.B .C .D .3y x =||1y x =+21y x =-+||2x y -=例8(2010大纲)直线与曲线有四个交点,则的取值范围1=y a x x y +-=||2a 是____________.(4)函数图象的几种对称关系★①满足图象关于直线为轴对称;R x x f ∈),()()()(x f y x a f x a f =⇔-=+a x =例9(2018全国二)已知是定义域为的奇函数,满足)(x f ),(+∞-∞,若=2,则( ))1()1(x f x f +=-)1(f =++++)50(...)3()2()1(f f f f A .﹣50 B .0 C .2 D .50②图象关于为轴对称;)()()(x f x b f x a f ⇔-=+2ba x +=③函数与函数的图象关于直线对称.)(x a f y +=)(x b f y -=2ab x -= 如:和的图象,关于直线为轴对称.)(x f y =)1(x f y -=21=x 例10(2015全国二)已知函数则),的图像过点(4,1-2)(3x ax x f -==________.a 二、真题演练1.(2014全国一)设函数的定义域为,且是奇函数,是)(),(x g x f R )(x f )(x g 偶函数,则下列结论中正确的是( )A. 是偶函数B. 是奇函数)()(x g x f )(|)(|x g x f C. 是奇函数 D. 是奇函数|)(|)(x g x f |)()(|x g x f 2.(2015全国一)已知函数,且,则⎩⎨⎧>+-≤-=-1),1(log 1,22)(21x x x x f x 3)(-=a f =( ))6(a f -A.- B.- C.- D.-745434143.(2015全国一)设函数的图像关于直线对称,且)(x f y =x y -=,则( )1)4()2(=-+-f f =a A.-1 B.1 C.2 D.44.(2017全国一)函数的部分图像大致为( )xxy cos 12sin -=5.(2017全国一)已知函数,则( ))2ln(ln )(x x x f -+=A. B.)单调递增在(2,0)(x f )单调递减在(2,0)(x f C. D.对称的图像关于直线1)(==x x f y )对称的图像关于点(0,1)(x f y =6.(2017全国三)函数的部分图像大致为( )2sin 1xy x x=++A .B .C .D .二、课后作业1.若奇函数在上是增函数且最大值为5,那么在上是( ))(x f []7,3)(x f []3,7--A.增函数且最小值是 B.增函数且最大值是5-5-C.减函数且最大值是 D.减函数且最小值是5-5-2.若是偶函数,则在上( )32)1()(2++-=mx x m x f )(x f ()1,4--A.是增函数 B.是减函数 C.不具有单调性 D.单调性由的值确定m 3.已知函数若为奇函数,则________.()1,21x f x a =-+()f x a =4.函数是定义在上的奇函数,且,求函数的21xb ax x f ++=)()1,1(-5221=)(f )(x f 解析式___________.第四节:函数的零点一、知识梳理★零点:方程的解;函数图象与轴交点的横坐标.0)(=x f )(x f x 函数的零点是函数与函数图象交点的横坐标.)()()(x g x f x F -=)(x f )(x g 零点存在定理:函数在定义域上连续,若,则在)(x f []b a ,0)()(<⋅b f a f )(x f 定义域上一定存在零点.[]b a ,例(2011全国二)在下列区间中,函数的零点所在的区间为()43x f x e x =+-( )A . B . C . D .1(,0)4-1(0,)411(,4213(,242、真题演练1.(2017全国三)已知函数有唯一零点,则=( 211()2()x x f x x x a e e --+=-++a)A .B .C .D .112-13122.(2018全国一)已知函数,,若存在⎩⎨⎧>≤=0,ln 0,)(x x x e x f x a x x f x g ++=)()()(x g 两个零点,则的取值范围是__________.a 三、课后作业1.关于的方程的根所在大致区间为( )x 015=--x x A. B. C. D.)1,0()2,1()4,3()5,4(2.已知,若)为常数(其中)(R x c b cx bx x x f ∈-++=,,735,)(102=-f 则=________.)(2f。

高一数学中函数的单调性4种求法

高一数学中函数的单调性4种求法

高一数学中函数的单调性4种求法-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一数学中函数的单调性非常重要,分析函数的单调性方法有:定义法,图像法,性质法,复合法.下边结合例题加以说明:1.定义法例题已知函数y=x^3-x在(0,a]上是减函数,在[a,+)上是增函数,求a的值。

解分析函数在R+上的单调性任取x1>x2>0Y1-Y2=(X1^3-X2^3)-(X1-X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2)-(X1-X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2-1)令y1-y2>0 所以 X1^2+X1X2+X2^2-1>0因为X1^2+X1X2+X2^2-1>X2^2+X2X2+X2^2-1=3X2^2-1当3X2^2-1>=0时即X2^2>=1/3 X2>=根号3/3时 y1-y2>0 函数是递增的同理当3X1^2-1<=0时即X1<=根号3/3时 y1-y2<0 函数是递减的故函数在R+上的增区间为[根号3/3,+)减区间为(0,根号3/3)因此 a=根号3/3一般情况下,用定义求函数的单调区间就是求出使y1-y2>0(<0)的x1,x2的取值范围,要变换不等式,求出x1和x2的范围,就可求出函数的单调区间。

2.图像法例题求y=x+3/x-1的单调区间解函数定义域为(-,1)并(1,+)Y=X+3/X-1=X-1+4/X-1=1+4/X-1由图像可知函数在(-,1)和(1,+0)上递减。

函数的图像是解决这类问题的关键。

3.性质法性质:增+增=增减+减=减y=f(x)与y=kf(x) 当k>0 有相同的单调性当k<0有相反的单调性y=f(x)(y>0)与y=k/f(x) 当k>0 有相反的单调性,当k<0 有相同的单调性例题求y=x^3+x的单调区间。

数学必修一单调性

数学必修一单调性
数学必修一单调性
目录
• 单调性的定义 • 单调性的判定 • 单调性的应用 • 单调性的性质 • 单调性的扩展知识
01
单调性的定义
函数单调性的定义
函数单调性是指函数在某个区间内的增减性。如果函数在某个区间内单调递增,那么对于该区间内的任意两个数$x_1$和$x_2$, 当$x_1 < x_2$时,都有$f(x_1) leq f(x_2)$;反之,如果函数在某个区间内单调递减,那么对于该区间内的任意两个数$x_1$和 $x_2$,当$x_1 < x_2$时,都有$f(x_1) geq f(x_2)$。
导数法
利用导数与函数单调性的关系,通过判断导数的正负来判断函数的单调 性。
03
图像法
通过观察函数的图像来判断函数的单调性。如果图像在某区间内从左到
右逐渐上升,则函数在该区间内单调递增;如果图像在某区间内从左到
右逐渐下降,则函数在该区间内单调递减。
单调性判定例题解析
0102Βιβλιοθήκη 0304例题1
判断函数f(x) = x^3在区间(-∞, +∞)上的单调性。
例子
对于函数 (f(x) = x^3),在 (x = 0) 处函数由递减变为递增,因此 (x = 0) 是该函数的极小值点。
单调性在实际问题中的应用
总结词
单调性在实际问题中有着广泛的应用,通过单调性可以分析各种实际问题的变化趋势,从而做出合理的决策。
详细描述
单调性可以用于分析各种实际问题,如经济问题、物理问题等。例如,在经济学中,通过分析需求函数和供给函数的 单调性,可以预测市场的价格变化趋势;在物理学中,通过分析受力函数的单调性,可以判断物体的运动状态。
单调函数在定义域内是单调的

高一数学人必修件时函数的单调性

高一数学人必修件时函数的单调性
单调递减
对于函数$f(x)$,在区间$I$内,若对任意$x_1, x_2 in I$,当$x_1 < x_2$时, 都有$f(x_1) geq f(x_2)$,则称函数$f(x)$在区间$I$上单调递减。
判定方法及性质
01
02
判定方法:通过求导或 差分来判断函数的单调 性。若函数在某区间内 导数(或差分)大于0, 则函数在该区间内单调 递增;若导数(或差分 )小于0,则函数在该区 间内单调递减。
拓展延伸:其他类型函数单调性探讨
分段函数的单调性
复合函数的单调性
分段函数在不同区间内的单调性可能不同 ,需要分别讨论。
复合函数的单调性取决于内外函数的单调 性,遵循“同增异减”的原则。
抽象函数的单调性
高次函数和三角函数的单调性
对于抽象函数,可以通过给定的性质或条 件来判断其单调性。
典型例题分析与解答
例题2
求函数$y = cos(x^2 - 2x)$的单调递减区间。
分析
由于余弦函数在$[0, pi]$内单调递减,因此我们需要找到满足$0 leqslant x^2 - 2x leqslant pi$的$x$的取值范围。
解答
解不等式得$x^2 - 2x geqslant 0$和$x^2 - 2x leqslant pi$,解得$x leqslant 0$或$x geqslant 2$, 且$x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2 leqslant 1 + pi$,所以函数$y = cos(x^2 - 2x)$的单调递减区间为$[ sqrt{1 + pi}, 0] cup [2, 1 + sqrt{1 + pi}]$。
02
余切函数$y = cot x$在区间 $[kpi, kpi + pi]$($k in mathbf{Z}$)内单调递减。

高一数学函数单调性的证明 图文

高一数学函数单调性的证明 图文
y随x的增大而减小 当x1<x2时, f(x1) > f(x2)
1、单调增函数与单调减函数
一般地,设函数y = f(x) 的定义域为I,区间D I.
如果对于区间D内的任意两个值x1、x2,当当xx11<<xx22时时,,都都 有f(x1)<f(x2),那么就说y=f(x)在区间D上是单调增函数, D称为y=f(x)的单调增区间. 如果对于区间D内的任意两个值x1、x2,当x1<x2时,都 有f(x1)>f(x2),那么就说y=f(x)在区间D上是单调减函数, D称为y=f(x)的单调减区间.
内y随x的增大而增 y随x的增大而减小;
例1:画出下列函数的图象
(1)y = x
x1
y y=x

O 1· x
此函数在区间 大,在区间
f(x1)
内y随x的增大而增 y随x的增大而减小;
例1:画出下列函数的图象
(1)y = x
y

x1 O
y=x
1· x
f(x1)
此函数在区间 大,在区间
内y随x的增大而增 y随x的增大而减小;
取值
2(x1x2)
作差变形
∵ x1 x2
∴ x1x2 0, 2(x1x2)0 ∴ f(x1)f(x2)0,即 f(x1)f(x2).
定号
∴ f(x)2x2在R上是单调减函数. 下结论
例3 证明:函数 f(x)x22x 在3区间
(-1,+∞)上是单调增函数.
证:在区间(-1,+∞)上任意取两个值 x1,,x2且 ,
y
f(x2)
图 象 f(x1)
0
图象 特征 数量 特征
在区间I内
y=f(x)
·
y

高一 函数的单调性及其最值知识点+例题+练习 含答案

高一 函数的单调性及其最值知识点+例题+练习 含答案

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y=f(x)的定义域为A,区间I⊆A,如果对于区间I内的任意两个值x1,x2当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间I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I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)如果函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I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A,如果存在x0∈A,使得条件对于任意的x∈A,都有f(x)≤f(x0)对于任意的x∈A,都有f(x)≥f(x0) 结论f(x0)为最大值f(x0)为最小值判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在增函数与减函数的定义中,可以把“任意两个值x1,x2”改为“存在两个值x1,x 2”.( × )(2)对于函数f (x ),x ∈D ,若x 1,x 2∈D 且(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]>0,则函数f (x )在D 上是增函数.( √ )(3)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).( × ) (4)函数y =1x 的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( × )(5)所有的单调函数都有最值.( × )(6)对于函数y =f (x ),若f (1)<f (3),则f (x )为增函数.( × )1.下列函数中,①y =1x -x ;②y =x 2-x ;③y =ln x -x ;④y =e x -x ,在区间(0,+∞)内单调递减的是__________. 答案 ①解析 对于①,y 1=1x 在(0,+∞)内是减函数,y 2=x 在(0,+∞)内是增函数,则y =1x -x 在(0,+∞)内是减函数;②,③,④函数在(0,+∞)上均不单调.2.若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a 的值为________. 答案 -6解析 由图象易知函数f (x )=|2x +a |的单调增区间是[-a 2,+∞),令-a2=3,∴a =-6.3.设函数y =x 2-2x ,x ∈[-2,a ],若函数的最小值为g (a ),则g (a )=________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2≤a <1,-1,a ≥1解析 ∵函数y =x 2-2x =(x -1)2-1, ∴对称轴为直线x =1.当-2≤a <1时,函数在[-2,a ]上单调递减, 则当x =a 时,y min =a 2-2a ;当a ≥1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a ]上单调递增, 则当x =1时,y min =-1.综上,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2≤a <1,-1,a ≥1.4.(教材改编)已知函数f (x )=2x -1,x ∈[2,6],则f (x )的最大值为________,最小值为________. 答案 2 25解析 可判断函数f (x )=2x -1在[2,6]上为减函数,所以f (x )max =f (2)=2,f (x )min =f (6)=25.5.(教材改编)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 的取值范围为________________________________________________________________________. 答案 (-∞,1]∪[2,+∞)解析 函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性,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,从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).题型一 确定函数的单调性(区间)命题点1 给出具体解析式的函数的单调性例1 (1)下列函数中,①y =ln(x +2);②y =-x +1;③y =(12)x ;④y =x +1x ,在区间(0,+∞)上为增函数的是________.(2)函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是____________.(3)函数y =-x 2+2|x |+3的单调增区间为_________________________. 答案 (1)① (2)(-∞,-2) (3)(-∞,-1],[0,1] 解析 (1)y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞), ∴在区间(0,+∞)上为增函数.(2)因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).(3)由题意知,当x ≥0时,y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4;当x <0时,y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,二次函数的图象如图.由图象可知,函数y =-x 2+2|x |+3在(-∞,-1],[0,1]上是增函数. 命题点2 解析式含参函数的单调性例2 试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.解 设-1<x 1<x 2<1,f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x -1,f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1),由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递增.综上,当a >0时,f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x )在(-1,1)上单调递增. 引申探究若本题中的函数变为f (x )=axx 2-1 (a >0),则f (x )在(-1,1)上的单调性如何?解 设-1<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1 =ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1)=a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1), ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0. 又∵a >0,∴f (x 1)-f (x 2)>0, ∴函数在(-1,1)上为减函数.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“∪”连结.已知a >0,函数f (x )=x +ax(x >0),证明:函数f (x )在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.证明 方法一 任意取x 1>x 2>0,则 f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=(x 1-x 2)+⎝⎛⎭⎫a x 1-a x 2=(x 1-x 2)+a (x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1-a x 1x 2.当a ≥x 1>x 2>0时,x 1-x 2>0,1-ax 1x 2<0,有f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),此时,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上为减函数;当x 1>x 2≥a 时,x 1-x 2>0,1-ax 1x 2>0, 有f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),此时,函数f (x )=x +ax(a >0)在[a ,+∞)上为增函数;综上可知,函数f (x )=x +ax(a >0)在(0,a ]上为减函数,在[a ,+∞)上为增函数.方法二 f ′(x )=1-a x 2,令f ′(x )>0,则1-ax2>0,解得x >a 或x <-a (舍).令f ′(x )<0,则1-ax 2<0,解得-a <x <a .∵x >0,∴0<x <a .故f (x )在(0,a ]上为减函数,在[a ,+∞)上为增函数.题型二 函数的最值例3 已知函数f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),a ∈(-∞,1].(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =12时,f (x )=x +12x +2在[1,+∞)上为增函数,f (x )min =f (1)=72.(2)f (x )=x +ax+2,x ∈[1,+∞).①当a ≤0时,f (x )在[1,+∞)内为增函数. 最小值为f (1)=a +3.要使f (x )>0在x ∈[1,+∞)上恒成立,只需a +3>0,即a >-3,所以-3<a ≤0. ②当0<a ≤1时,f (x )在[1,+∞)上为增函数,f (x )min =f (1)=a +3. 所以a +3>0,a >-3,所以0<a ≤1.综上所述,f (x )在[1,+∞)上恒大于零时,a 的取值范围是(-3,1]. 思维升华 求函数最值的常用方法:(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.(1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.(2)已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0),若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为[12,2],则a =________. 答案 (1)2 (2)25解析 (1)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 )=-x 2+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.(2)由反比例函数的性质知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上单调递增, 所以⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (2)=2,即⎩⎨⎧1a -2=12,1a -12=2,解得a =25.题型三 函数单调性的应用命题点1 比较大小例4 已知函数f (x )=log 2x +11-x,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则f (x 1)________0,f (x 2)________0.(判断大小关系) 答案 < >解析 ∵函数f (x )=log 2x +11-x 在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,∴当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0, 当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0, 即f (x 1)<0,f (x 2)>0.命题点2 解不等式例5 已知函数f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪1x <f (1)的实数x 的取值范围是______________. 答案 (-1,0)∪(0,1)解析 由f (x )为R 上的减函数且f ⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪1x <f (1), 得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎨⎧|x |<1,x ≠0.∴-1<x <0或0<x <1.命题点3 求参数范围例6 (1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是__________.(2)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x +1,x <1,a 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 (1)⎣⎡⎦⎤-14,0 (2)[32,2) 解析 (1)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.综合上述得-14≤a ≤0.(2)由已知条件得f (x )为增函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a >1,(2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2,∴a 的取值范围是[32,2).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.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(2)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域. (3)利用单调性求参数.①视参数为已知数,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求参数;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.(1)f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是__________.(2)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a x +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是__________.答案 (1)(8,9] (2)(0,1]解析 (1)2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.(2)由f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数可得[1,2]⊆[a ,+∞),∴a ≤1. ∵y =1x +1在(-1,+∞)上为减函数,∴由g (x )=ax +1在[1,2]上是减函数可得a >0,故0<a ≤1.1.确定抽象函数单调性解函数不等式典例 (14分)函数f (x )对任意的m 、n ∈R ,都有f (m +n )=f (m )+f (n )-1,并且x >0时,恒有f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数; (2)若f (3)=4,解不等式f (a 2+a -5)<2.思维点拨 (1)对于抽象函数的单调性的证明,只能用定义.应该构造出f (x 2)-f (x 1)并与0比较大小.(2)将函数不等式中的抽象函数符号“f ”运用单调性“去掉”是本题的切入点.要构造出f (M )<f (N )的形式. 规范解答(1)证明 设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∴x 2-x 1>0, ∵当x >0时,f (x )>1, ∴f (x 2-x 1)>1.[2分] f (x 2)=f [(x 2-x 1)+x 1] =f (x 2-x 1)+f (x 1)-1,[4分]∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1>0⇒f (x 1)<f (x 2),∴f(x)在R上为增函数.[6分](2)解∵m,n∈R,不妨设m=n=1,∴f(1+1)=f(1)+f(1)-1⇒f(2)=2f(1)-1,[8分]f(3)=4⇒f(2+1)=4⇒f(2)+f(1)-1=4⇒3f(1)-2=4,∴f(1)=2,∴f(a2+a-5)<2=f(1),[11分]∵f(x)在R上为增函数,∴a2+a-5<1⇒-3<a<2,即a∈(-3,2).[14分]解函数不等式问题的一般步骤:第一步:(定性)确定函数f(x)在给定区间上的单调性;第二步:(转化)将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;第三步:(去f)运用函数的单调性“去掉”函数的符号“f”,转化成一般的不等式或不等式组;第四步:(求解)解不等式或不等式组确定解集;第五步:(反思)反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.温馨提醒本题对函数的单调性的判断是一个关键点.不会运用条件x>0时,f(x)>1,构造不出f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)-1的形式,便找不到问题的突破口.第二个关键应该是将不等式化为f(M)<f(N)的形式.解决此类问题的易错点:忽视了M、N的取值范围,即忽视了f(x)所在单调区间的约束.[方法与技巧]1.利用定义证明或判断函数单调性的步骤(1)取值;(2)作差;(3)定量;(4)判断.2.确定函数单调性有四种常用方法:定义法、导数法、复合函数法、图象法,也可利用单调函数的和差确定单调性.3.求函数最值的常用求法:单调性法、图象法、换元法.[失误与防范]1.分段函数单调性不仅要考虑各段的单调性,还要注意衔接点.2.函数在两个不同的区间上单调性相同,一般要分开写,用“,”或“和”连结,不要用“∪”.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.下列函数f (x )中,①f (x )=1x;②f (x )=(x -1)2;③f (x )=e x ;④f (x )=ln(x +1),满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”的是________.(填序号)答案 ①解析 由题意知f (x )在(0,+∞)上是减函数.①中,f (x )=1x满足要求; ②中,f (x )=(x -1)2在[0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数;③中,f (x )=e x 是增函数;④中,f (x )=ln(x +1)在(0,+∞)上是增函数.2.已知函数y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则实数a 的取值范围是__________. 答案 [1,+∞)解析 要使y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则a >0且a -1≥0,∴a ≥1.3.已知函数y =f (x )的图象关于x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为______________.答案 b <a <c解析 ∵函数图象关于x =1对称,∴a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52,又y =f (x )在(1,+∞)上单调递增, ∴f (2)<f ⎝⎛⎭⎫52<f (3),即b <a <c .4.若函数f (x )=x 2-2x +m 在 [3,+∞)上的最小值为1,则实数m 的值为________. 答案 -2解析 ∵f (x )=(x -1)2+m -1在[3,+∞)上为单调增函数,且f (x )在[3,+∞)上的最小值为1,∴f (3)=1,即22+m -1=1,m =-2.5.已知函数f (x )=2ax 2+4(a -3)x +5在区间(-∞,3)上是减函数,则a 的取值范围是__________.答案 [0,34] 解析 当a =0时,f (x )=-12x +5,在(-∞,3)上是减函数,当a ≠0时,由⎩⎨⎧ a >0,-4(a -3)4a ≥3,得0<a ≤34, 综上a 的取值范围是0≤a ≤34. 6.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12log ,x x ≥1,2x ,x <1的值域为________. 答案 (-∞,2)解析 当x ≥1时,f (x )=log 12x 是单调递减的,此时,函数的值域为(-∞,0];当x <1时,f (x )=2x 是单调递增的,此时,函数的值域为(0,2).综上,f (x )的值域是(-∞,2).7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+12a -2,x ≤1,a 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 ≤2.8.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13x -log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案 3解析 由于y =⎝⎛⎭⎫13x 在R 上递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上递增,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)=3.9.已知f (x )=x x -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围.(1)证明 任设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). ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)解 任设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 ). ∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1.综上所述,a 的取值范围是(0,1].10.设函数y =f (x )是定义在(0,+∞)上的函数,并且满足下面三个条件:①对任意正数x ,y ,都有f (xy )=f (x )+f (y );②当x >1时,f (x )<0;③f (3)=-1.(1)求f (1),f (19)的值; (2)如果不等式f (x )+f (2-x )<2成立,求x 的取值范围.解 (1)令x =y =1易得f (1)=0.而f (9)=f (3)+f (3)=-1-1=-2,且f (9)+f ⎝⎛⎭⎫19=f (1)=0,故f ⎝⎛⎭⎫19=2. (2)设0<x 1<x 2,则x 2x 1>1,f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1<0, 由f (xy )=f (x )+f (y )得f (x 2)=f ⎝⎛⎭⎫x 1·x 2x 1=f (x 1)+f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1<f (x 1), 所以f (x )是减函数.由条件①及(1)的结果得:f [x (2-x )]<f ⎝⎛⎭⎫19,其中0<x <2,由函数f (x )在R 上单调递减,可得⎩⎪⎨⎪⎧ x (2-x )>19,0<x <2,由此解得x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫1-223,1+223. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.答案 1解析 依题意,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 2x ,0<x <2,-x +3,x ≥2.当0<x <2时,h (x )=log 2x 是增函数;当x ≥2时,h (x )=3-x 是减函数,∴h (x )在x =2时,取得最大值h (2)=1.12.定义新运算:当a ≥b 时,ab =a ;当a <b 时,a b =b 2,则函数f (x )=(1x )x -(2x ),x ∈[-2,2]的最大值等于________.答案 6解析 由已知,得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.13.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为_________.答案 (-3,-1)∪(3,+∞)解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).14.已知函数f (x )=lg(x +a x-2),其中a 是大于0的常数. (1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值;(3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.解 (1)由x +a x -2>0,得x 2-2x +a x>0, 当a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞), 当a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1},当0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }.(2)设g (x )=x +a x-2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时, g ′(x )=1-a x 2=x 2-a x 2>0恒成立, 所以g (x )=x +a x-2在[2,+∞)上是增函数. 所以f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫x +a x -2在[2,+∞)上是增函数. 所以f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫x +a x -2在[2,+∞)上的最小值为f (2)=lg a 2. (3)对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,即x +a x-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立. 所以a >3x -x 2,令h (x )=3x -x 2,而h (x )=3x -x 2=-⎝⎛⎭⎫x -322+94在x ∈[2,+∞)上是减函数, 所以h (x )max =h (2)=2,所以a >2.。

高一数学函数的单调性知识点

高一数学函数的单调性知识点

高一数学知识点函数的单调性一、函数单调性知识结构【知识网络】1.函数单调性的定义,2.证明函数单调性;3.求函数的单调区间4.利用函数单调性解决一些问题;5.抽象函数与函数单调性结合运用二、重点叙述1. 函数单调性定义(一)函数单调性概念(1)增减函数定义一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2 :如果当x1<x2时,都有f(x1 ) <f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是增函数;如果当x1<x2时,都有f(x1 ) >f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是减函数。

如果函数在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做的单调区间。

(2)函数单调性的内涵与外延⑴函数的单调性也叫函数的增减性。

函数的单调性是对某个区间而言的,是一个局部概念。

⑵由函数增减性的定义可知:任意的x1、x2∈D,① x1<x2 ,且f(x1 ) <f(x2 ),y=f(x)在区间D上是增函数;(可用于判断或证明函数的增减性)② y=f(x)在区间D上是增函数,且x1<x2 , f(x1 ) <f(x2 ) ;(可用于比较函数值的大小)③ y=f(x)在区间D上是增函数,且f(x1 ) <f(x2 ), x1<x2。

(可用于比较自变量值的大小)2. 函数单调性证明方法证明函数单调性的方法有:定义法(即比较法);导数法。

实际上,用导数方法证明一般函数单调性是很便捷的方法,定义法是基本方法,常用来证明解决抽象函数或不易求导的函数的单调性。

(1)定义法:利用增减函数的定义证明。

在证明过程中,把数式的大小比较转化为求差比较(或求商比较)。

⑴转化为求差比较证明程序:①设任意的x 1、x 2∈D,使x 1<x 2 ;②求差—变形—判断正负;此为关键步骤,变形大多要“因式分解”。

求差:; 变形:化简、因式分解; 判断:差的符号的正或负。

【高一函数】06函数的单调性

【高一函数】06函数的单调性

函数的单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;○2必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2)(2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,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。

例1、画出函数y xx =-323的图象,试分析其性质。

(定义域、值域、单调性、对称性)(3)利用定义证明函数f (x )在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:○1任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2;○2作差f (x 1)-f (x 2);○3变形(通常是因式分解和配方得到因式)(21x x -);○4定号(即判断差f (x 1)-f (x 2)的正负);○5下结论(即指出函数f (x )在给定的区间D 上的单调性)。

例2、证明函数()x x f =在[0,)+∞上是增函数.A .当x ∈(1,+∞)时,函数单调递增B .当x ∈(1,+∞)时,函数单调递减C .当x ∈(﹣∞,﹣1)时,函数单调递增D .当x ∈(﹣∞,3)时,函数单调递减2.函数f (x )=|x|和g (x )=x (2﹣x )的递增区间依次是(C )A .(﹣∞,0],(﹣∞,1]B .(﹣∞,0],[1,+∞)C .[0,+∞),(﹣∞,1]D .[0,+∞),[1,+∞) 3.已知函数f (x )=|x+a|在(﹣∞,﹣1)上是单调函数,则a 的取值范围是(A )A .(﹣∞,1]B .(﹣∞,﹣1]C .[﹣1,+∞)D .[1,+∞)4.函数f (x )在区间(﹣2,3)上是增函数,则y=f (x+4)的递增区间是(C )A .(2,7)B .(﹣2,3)C .(﹣6,﹣1)D .(0,5)5.函数f (x )=的一个单增区间为(C)A .(﹣∞,0)B .{x|≠1}C .(1,+∞)D .无单增区间6.若函数y=x 2+(2a ﹣1)x+1在区间(﹣∞,2]上是减函数,则实数a 的取值范围是(B )A .[﹣,+∞)B .(﹣∞,﹣]C .[,+∞)D .(﹣∞,]7.已知f (x )=(x ﹣2)2,x ∈[﹣1,3],函数f (x+1)得单调递减区间为[-2,1].8.已知函数,若f (x )在区间(0,1]上是减函数,则实数a 的取值范围是0<ɑ≤39.用定义证明函数f (x )=1﹣在(0,+∞)上是增函数.10.已知函数f (x )=.(1)判断函数在区间[1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论.(2)求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值.3295简单性质在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数;增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数。

(完整版)函数的单调性与最值(含例题详解)

(完整版)函数的单调性与最值(含例题详解)

函数的单调性与最值一、知识梳理1.增函数、减函数一般地,设函数f (x )的定义域为I ,区间D ⊆I ,如果对于任意x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,则 有:(1)f (x )在区间D 上是增函数⇔f (x 1)<f (x 2); (2)f (x )在区间D 上是减函数⇔f (x 1)>f (x 2). 2.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,区间D 叫做y =f (x )的单调区间. 3.函数的最值注意:1.函数的单调区间是指函数在定义域内的某个区间上单调递增或单调递减.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.2.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但 f (x )·g (x ),()1f x 等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. [试一试]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 .12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .y =x +1x解析:选A 选项A 的函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.函数f (x )=x 2-2x (x ∈[-2,4])的单调增区间为______;f (x )max =________. 解析:函数f (x )的对称轴x =1,单调增区间为[1,4],f (x )max =f (-2)=f (4)=8. 答案:[1,4] 8二、方法归纳1.判断函数单调性的四种方法(1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论;(2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数; (3)图像法:如果f (x )是以图像形式给出的,或者f (x )的图像易作出,可由图像的直观性 判断函数单调性.(4)导数法:利用导函数的正负判断函数单调性. 2.求函数最值的五个常用方法(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图像法:先作出函数的图像,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)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.(5)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值. 提醒:在求函数的值域或最值时,应先确定函数的定义域. [练一练]1.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( ) A .y =1xB .y =e -x C .y =-x 2+1 D. y =lg|x |答案:C2.函数f (x )=1x 2+1在区间[2,3]上的最大值是________,最小值是________.答案:15 110三、考点精练考点一 求函数的单调区间1、函数()()5log 21f x x =+的单调增区间是________. 解析:要使()5log 21y x =+有意义,则210x +>,即12x >-,而5log y u =为()0,+∞ 上的增函数,当12x >-时,u =2x +1也为R 上的增函数,故原函数的单调增区间是 1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.答案:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭2.函数y =x -|1-x |的单调增区间为________.解析:y =x -|1-x |=1,121,1x x x ≥⎧⎨-<⎩作出该函数的图像如图所示.由图像可知,该函数的单调增区间是(-∞,1]. 答案:(-∞,1]3.设函数y =f (x )在(),-∞+∞内有定义.对于给定的正数k ,定义函数()()()(),,k f x f x k f x k f x k⎧≤⎪=⎨>⎪⎩取函数()2xf x -=,当k =12时,函数()k f x 的单调递增区间为( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,-1)D .(1,+∞)解析:选C 由f (x )>12,得-1<x <1.由f (x )≤12,得x ≤-1或x ≥1.所以()122,11,1122,1x x x f x x x -⎧≥⎪⎪=-<<⎨⎪⎪≤-⎩,故()12f x 的单调递增区间为(-∞,-1).[解题通法]求函数单调区间的方法与判断函数单调性的方法相同即: (1)定义法;(2)复合法;(3)图像法;(4)导数法.考点二 函数单调性的判断 [典例] 试讨论函数()()0kf x x k x=+>的单调性. [解] 法一:由解析式可知,函数的定义域是()(),00,-∞⋃+∞.在(0,+∞)内任取1x ,2x ,令12x x <,那么()()()()122121212121211211x x k k k f x f x x x x x k x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-+=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为120x x <<,所以210x x ->,120x x >.故当)12,x x ∈+∞时,()()12f x f x <,即函数在)+∞上单调递增.当(12,x x ∈时,()()12f x f x >,即函数在(上单调递减. 考虑到函数()()0kf x x k x=+>是奇函数,在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,故在(,-∞单调递增,在()上单调递减. 综上,函数f (x )在(,-∞和)+∞上单调递增,在()和(上单调递减. [解题通法]1.利用定义判断或证明函数的单调性时,作差后要注意差式的分解变形彻底. 2.利用导数法证明函数的单调性时,求导运算及导函数符号判断要准确. [针对训练]判断函数g (x )=-2xx -1在 (1,+∞)上的单调性.解:任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则()()()()()12121212122221111x x x x g x g x x x x x ----=-=----, 由于1<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,(x 1-1)(x 2-1)>0, 因此g (x 1)-g (x 2)<0,即g (x 1)<g (x 2). 故g (x )在(1,+∞)上是增函数. 考点三 函数单调性的应用 角度一 求函数的值域或最值1.已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0, f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数; (2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值. 解:(1)证明:∵函数f (x )对于任意x ,y ∈R , 总有f (x )+f (y )=f (x +y ),∴令x =y =0,得f (0)=0. 再令y =-x ,得f (-x )=-f (x ). 在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0, f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1-x 2). 又∵当x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). 因此f (x )在R 上是减函数.(2)∵f (x )在R 上是减函数,∴f (x )在[-3,3]上也是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3). 而f (3)=3f (1)=-2,f (-3)=-f (3)=2. ∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2. 角度二 比较两个函数值或两个自变量的大小2.已知函数f (x )=log 2x +11-x ,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解析:选B ∵函数f (x )=log 2x +11-x 在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,∴当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0,当x 2∈(2,+∞) 时,f (x 2)>f (2)=0,即f (x 1)<0,f (x 2)>0. 角度三 解函数不等式3.已知函数()2243,023,0x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨--+>⎪⎩则不等式f (a 2-4)>f (3a )的解集为( )A .(2,6)B .(-1,4)C .(1,4)D .(-3,5)解析:选B 作出函数f (x )的图像,如图所示,则函数f (x )在R 上是单调递减的.由f (a 2-4)>f (3a ),可得a 2-4<3a ,整理得a 2-3a -4<0,即(a +1)(a -4)<0,解得-1<a <4,所以不等式的解集为(-1,4).角度四 求参数的取值范围或值4.已知函数()()2,211,22x a x x f x x ⎧-≥⎪=⎨⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎩满足对任意的实数12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,2)B.13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(-∞,2]D.13,28⎡⎫⎪⎢⎣⎭解析:选B 函数f (x )是R 上的减函数,于是有()22012212a a -<⎧⎪⎨⎛⎫-⨯≤- ⎪⎪⎝⎭⎩,由此解得a ≤138, 即实数a 的取值范围是13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. [解题通法]1.含“f ”不等式的解法首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.2.比较函数值大小的思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图像法求解.巩固练习一、选择题1.“a =1”是“函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,+∞)上为增函数”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:f (x )对称轴x =a ,当a ≤1时f (x )在[1,+∞)上单调递增.∴“a =1”为 f (x )在[1,+∞)上递增的充分不必要条件.2.已知函数()224,04,0x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)答案:C 解析:由题知f (x )在R 上是增函数,由题得2-a 2>a ,解得-2<a <1. 3.用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为 ( ) A .4B .5C .6D .7答案:C解析:由题意知函数f (x )是三个函数y 1=2x ,y 2=x +2,y 3=10-x 中的较小者,作出三个函数在同一坐标系之下的图象(如图中实线部分为f (x )的图象)可知A (4,6)为函数f (x )图 象的最高点.4.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-1,0)∪(0,1] C .(0,1)D .(0,1]答案:D 解析:f (x )在[a ,+∞)上是减函数,对于g (x ),只有当a >0时,它有两个减区 间为(-∞,-1)和(-1,+∞),故只需区间[1,2]是f (x )和g (x )的减区间的子集即可,则a 的取值范围是0<a ≤1.5.已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值 ( ) A .一定大于0 B .一定小于0 C .等于0D .正负都有可能答案:A 解析:∵f (-x )+f (x )=0,∴f (-x )=-f (x ).又∵x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,∴x 1>-x 2,x 2>-x 3,x 3>-x 1. 又∵f (x 1)>f (-x 2)=-f (x 2),f (x 2)>f (-x 3)=-f (x 3),f (x 3)>f (-x 1)=-f (x 1), ∴f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>-f (x 2)-f (x 3)-f (x 1). ∴f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>0.] 二、填空题6.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.7.设f (x )是增函数,则下列结论一定正确的是________(填序号). ①y =[f (x )]2是增函数;②y =1f (x )是减函数;③y =-f (x )是减函数;④y =|f (x )|是增函数. 答案:[0,32]解析:()()()()3030x x x y x x x ⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩画图象如图所示:可知递增区间为[0,32].8.设0<x <1,则函数y =1x +11-x 的最小值是________.答案:4解析 y =1x +11-x =1x (1-x ),当0<x <1时,x (1-x )=-(x -12)2+14≤14,∴y ≥4.三、解答题9.已知函数f (x )=a -1|x |.(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围. (1)证明:当x ∈(0,+∞)时,f (x )=a -1x ,设0<x 1<x 2,则x 1x 2>0,x 2-x 1>0.f (x 1)-f (x 2)=(a -1x 1)-(a -1x 2)=1x 2-1x 1=x 1-x 2x 1x 2<0.∴f (x 1)<f (x 2),即f (x )在(0,+∞)上是增函数. (2)解:由题意a -1x <2x 在(1,+∞)上恒成立,设h (x )=2x +1x ,则a <h (x )在(1,+∞)上恒成立.∵h ′(x )=2-1x 2,x ∈(1,+∞),∴2-1x 2>0,∴h (x )在(1,+∞)上单调递增.故a ≤h (1),即a ≤3. ∴a 的取值范围为(-∞,3].10.已知f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2]时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设f (x )的最小值为g (a ),则只需g (a )≥0,由题意知,f (x )的对称轴为-a2.(1)当-a 2<-2,即a >4时,g (a )=f (-2)=7-3a ≥0,得a ≤73.又a >4,故此时的a 不存在.(2)当-a 2∈[-2,2],即-4≤a ≤4时,g (a )=f (-a 2)=3-a -a 24≥0得-6≤a ≤2.又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2.(3)当-a2>2,即a <-4时,g (a )=f (2)=7+a ≥0得a ≥-7.又a <-4,故-7≤a <-4.综上得所求a 的取值范围是-7≤a ≤2.11.已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若a ,b ∈[-1,1],a +b ≠0时, 有()()0f a f b a b+>+成立.(1)判断f (x )在[-1,1]上的单调性,并证明它; (2)解不等式:f (x +12)<f (1x -1);(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有的a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)任取x 1,x 2∈[-1,1],且x 1<x 2, 则-x 2∈[-1,1],∵f (x )为奇函数, ∴()()()()()()()()1212121212f x f x f x f x f x f x x x x x +--=+-=-+-由已知得()()()12120f x f x x x +->+-,x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )在[-1,1]上单调递增. (2)∵f (x )在[-1,1]上单调递增,∴112111121111x x x x ⎧+<⎪-⎪⎪-≤+≤⎨⎪⎪-≤<⎪-⎩∴-32≤x <-1.(3)∵f (1)=1,f (x )在[-1,1]上单调递增. ∴在[-1,1]上,f (x )≤1.问题转化为m2-2am+1≥1,即m2-2am≥0,对a∈[-1,1]成立.下面来求m的取值范围.设g(a)=-2m·a+m2≥0.①若m=0,则g(a)=0≥0,自然对a∈[-1,1]恒成立.②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[-1,1]恒成立,必须g(-1)≥0,且g(1)≥0,∴m≤-2,或m≥2.∴m的取值范围是m=0或|m|≥2.。

高中 必修一 函数单调性 知识点+例题 全面

高中 必修一 函数单调性 知识点+例题 全面

学科教师辅导教案―函数单调性教学内容1、概念: 单调增函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆ A.如果对于区间I 内的任意两个值x 1, x 2,当x 1< x 2时,都有f(x 1) < f(x 2),那么就说y=f(x)在区间I 上是单调增函数,I 称为y=f(x)的单调增区间.单调减函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆ A.如果对于区间I 内的任意两个值x 1, x 2,当x 1< x 2时,都有f(x 1) > f(x 2),那么就说y=f(x)在区间I 上是单调减函数,I 称为y=f(x)的单调减区间.2、函数单调性的几何意义:函数的单调性在图像上的反映是:若f(x)在区间I 上是单调增函数,则它的图像在I 上的部分从左到右是上升的;若f(x)在区间I 上是单调减函数,则它的图像在I 上的部分从左到右是下降的;3、单调区间:如果函数y=f(x)在区间I 上是单调增函数或者单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I 上具有单调性.单调增区间 和单调减区间统称为单调区间.【注意点】1、在函数的单调性定义中,x 1,x 2有三个特征:一是任意:即区间内任意取两个值x 1,x 2;二是有大小:一般设x 1< x 2;三是同属于一个单调区间:任意x 1,x 2∈I.2、理解函数单调区间应注意的问题:①函数的单调区间是函数定义域的子集,求函数的单调区间必须先求函数的定义域;②单调区间可以是开区间,也可以是闭区间.但对于某些点无意义时,单调区间就不包括这些点,要用开区间;③一个函数出现两个或两个以上单调区间时,不能用“∪”,而应用“,”或“和”连接;如xy 1=在(-∞,0)和(0,+∞)上为减函数,而不能说在(-∞,0)∪(0,+∞)上是减函数; ④函数的单调性是一个局部性质,介绍函数单调性时,一定要指出在哪一个区间上,而不能笼统说函数是单调的;⑤单调性与单调函数的区别:单调性是指在函数定义域的子区间上具有单调性,但在整个定义域上不一定具有单调性,如xy 1=在(-∞,0)和(0,+∞)上分别具有单调性,但是它不是单调函数;函数y=3x+1在整个定义域上是单调递增的,具有单调性,是单调函数.域上是单调递增的,具有单调性,是单调函数.知识模块1函数单调性的概念y 2y 1 x y =x 2 x 2 0 x 2 x 1 x y y =x 2 0 y 1 x y y 2x 1[例1]根据下图说出函数在每个单调区间上是增函数还是减函数?[巩固1]下图是定义在(-5,5)上的函数y=f(x)的图像,根据图像说出函数y=f(x)的单调区间以及在每一个区间上y=f(x)是单调增函数还是单调减函数.[例2] 说出下列函数的单调区间及在各个单调区间上的单调性.(1)xy1=(2)11-=xy(3)32+=xy(4)322-+=xxy[巩固2]下列说法不正确的是____________①若x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1) < f(x2),则y=f(x)在I上是单调增函数②函数y=x2在R上是单调增函数③函数xy1-=在定义域上是单调增函数④函数xy1=的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞)思考:一次函数、二次函数、反比例函数的单调性是怎样的?1、定义法:(1)取值:在区间内任取x1,x2,且x1< x2;(2)比较大小:比较f(x1) 和f(x2)的大小(作差或作商),并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形;(3)根据定义,得出结论.当符号不确定时,可以进行分类讨论,在确定差的符号.[例1] 证明函数322-+=xxy在(-1,+∞)上的单调性.知识模块2函数单调性的判定与证明精典例题透析。

高中数学必修一-函数的单调性

高中数学必修一-函数的单调性

函数的单调性知识集结知识元利用定义判断函数单调性知识讲解1.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上是增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.2.单调区间若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.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,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.3.定义变式设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,那么①⇔f(x)在[a,b]上是增函数;⇔f(x)在[a,b]上是减函数.②(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.例题精讲利用定义判断函数单调性例1.如果函数f(x)=(12﹣a)x在实数集R上是减函数,那么实数a的取值范围是()A.(0,12)B.(12,+∞)C.(﹣∞,12)D.(﹣12,12)例2.函数f(x)=(k+1)x+b在实数集上是增函数,则有()A.k>1B.k>﹣1C.b>0D.b<0例3.函数①y=|x|;②y=;③y=;④y=x+在(﹣∞,0)上为增函数的有(填序号).例4.下列四个命题:(1)f(x)=1是偶函数;(2)g(x)=x3,x∈(﹣1,1]是奇函数;(3)若f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则H(x)=f(x)•g(x)一定是奇函数;(4)函数y=f(|x|)的图象关于y轴对称,其中正确的命题个数是()A.1B.2C.3D.4例5.已知y=f(x)(x∈R)为奇函数,则在f(x)上的点是()A.(a,f(﹣a))B.(﹣a,f(a))C.(﹣a,﹣f(a))D.(a,﹣f(a)例6.如果f(x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数中,一定为偶函数的是()A.y=x+f(x)B.y=xf(x)C.y=x2+f(x)D.y=x2f(x)通过图象平移得到新函数图象得到单调区间知识讲解1.图象的平移:左加右减(x的变化),上加下减(函数值y的变化)2.图象的对称性:奇偶性3.图象的翻折:含有绝对值的函数图象的画法例题精讲通过图象平移得到新函数图象得到单调区间例1.函数f(x)=x2﹣|x|的单调递减区间是.例2.函数y=|x|的单调递增区间为.例3.函数y=|x|﹣1的减区间为()A.(﹣∞,0)B.(﹣∞,﹣1)C.(0,+∞)D.(﹣1,+∞)例4.函数y=|x﹣1|的递增区间是.备选题库知识讲解本题库作为知识点“函数单调性的定义”的题目补充.例题精讲备选题库例1.下列函数中,既是奇函数,又在(0,+∞)上是增函数的是()A.f(x)=sin x B.f(x)=e x+e-xC.f(x)=x3+x D.f(x)=xlnx例2.函数y=(2m-1)x+b在R上是减函数.则()A.m>B.m<C.m>-D.m<-例3.函数f(x)=-x2+x-1的单调递增区间为()A.B.C.D.例4.已知函数f(x)=-3x+2sin x,若a=f(3),b=-f(-2),c=f(log27),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.a<c<bC.c<a<b D.b<c<a例5.定义在R的函数f(x)=-x3+m与函数g(x)=f(x)+x3+x2-kx在[-1,1]上具有相同的单调性,则k的取值范围是()A.(-∞,-2]B.[2,+∞)C.[-2,2]D.(-∞,-2]∪[2,+∞)例6.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A.y=B.y=lnxC.y=sin x D.y=2-x例7.下列函数中,值域为R且在区间(0,+∞)上单调递增的是()A.y=x2+2x B.y=2x+1C.y=x3+1D.y=(x-1)|x|例8.函数f(x)=x|x-2|的递减区间为()A.(-∞,1)B.(0,1)C.(1,2)D.(0,2)利用定义法证明单调性知识讲解1.利用定义证明单调性的步骤(1)取值:设,是所研究的区间内的任意两个值,且(2)作差:(3)变形:将通过因式分解、配方、通分、有理化等方法变形为有利于判断它的符号的形式.(4)判断符号(5)结论2函数单调性的常见结论(1)函数y=-f(x)与函数y=f(x)的单调性相反;(2)函数f(x)与函数f(x)+c(c为常数)具有相同的单调性;(3)当c>0时,函数y=cf(x)与函数y=f(x)的单调性相同;当c<0时,函数y=cf(x)与函数y=f(x)的单调性相反;(4)若f(x)≠0,则函数f(x)与具有相反的单调性;(5)若,函数与具有相同的单调性;(6)若,具有相同的单调性,则与,具有相同的单调性;(7)若,具有相反的单调性,则与具有相同(与具有相反)的单调性。

高一数学 函数单调性与最值(含解析)

高一数学  函数单调性与最值(含解析)

函数单调性引入对于二次函数 ,我们可以这样描述“在区间(0, )上,随着 的增大,相应的 也随着增大”;在区间(0, )上,任取两个 , ,得到 ,,当 时,有 .这时,我们就说函数 在区间(0, )上是增函数.一、 函数单调性的判断与证明 1、函数增减性的定义一般地,设函数 的定义域为 : 如果对于定义域 内某个区间D 上的任意两个自变量的值 , ,当 时,都有 ,那么就说函数在区间D 上是增函数(increasing function )如果对于定义域 内某个区间D 上的任意两个自变量的值 , ,当 时,都有 ,那么就说函数在区间D 上是减函数(decreasing function ).【例1】下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( )A .f (x )=3-xB .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x | 【解析】选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.故选C.【例2】判断函数g (x )=-2xx -1在(1,+∞)上的单调性.【解】任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,则g (x 1)-g (x 2)=-2x 1x 1-1--2x 2x 2-1=2(x 1-x 2)(x 1-1)(x 2-1),因为1<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,(x 1-1)(x 2-1)>0,因此g (x 1)-g (x 2)<0,即g (x 1)<g (x 2). 故g (x )在(1,+∞)上是增函数. 【例3】 求下列函数的单调区间.(1)f (x )=3|x |; (2)f (x )=|x 2+2x -3|; (3)y =-x 2+2|x |+1.【解】(1)∵f (x )=3|x |=⎩⎪⎨⎪⎧3x , x ≥0,-3x , x <0.图象如图所示.f(x )在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数.(2)令g (x )=x 2+2x -3=(x +1)2-4.先作出g (x )的图象,保留其在x 轴及x 轴上方部分,把它在x 轴下方的图象翻到x 轴上方就得到f (x )=|x 2+2x -3|的图象,如图所示.由图象易得:函数的递增区间是[-3,-1],[1,+∞); 函数的递减区间是(-∞,-3],[-1,1].(3)由于y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0,即y =⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0.画出函数图象如图所示,单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1], 单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞). 【例4】求函数y =x 2+x -6的单调区间.【解】令u =x 2+x -6,y =x 2+x -6可以看作有y =u 与u =x 2+x -6的复合函数.由u =x 2+x -6≥0,得x ≤-3或x ≥2.∵u =x 2+x -6在(-∞,-3]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数, 而y =u 在(0,+∞)上是增函数.∴y =x 2+x -6的单调减区间为(-∞,-3],单调增区间为[2,+∞). 【例5】证明:函数 在R 上是增函数【变式1】利用函数单调性的定义,证明函数 在区间 上是增函数。

高中数学函数的单调性(解析版)

高中数学函数的单调性(解析版)

1.增函数、减函数的定高中数学函数的单调性(解析版)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上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),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.单调性、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,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.单调区间是定义域的子集,故求单调区间时应树立“定义域优先”的原则.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开写,不能用并集符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“,”或“和”隔开.2.常用结论结论1:增函数与减函数形式的等价变形y=f(x)在区间D上是增函数⇔对∀x1<x2,都有f(x1)<f(x2)⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x1)-f(x2)x1-x2>0;y=f(x)在区间D上是减函数⇔对∀x1<x2,都有f(x1)>f(x2)⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x1)-f(x2)x1-x2<0.结论2:单调性的运算性质(1)函数y=f(x)与函数y=f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性.(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)在公共定义域内,函数y=f(x)(f(x)>0)与()ny f x=和y(4)在公共定义域内,函数y=f(x)(f(x)≠0)与y=1f(x)单调性相反.(5)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数.(6)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,且f(x)>0,g(x)>0,则f(x)•g(x)也是区间A上的增(减)函数.结论3:复合函数的单调性复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.若两个简单函数的单调性相同,则它们的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则它们的复合函数为减函数.简记:“同增异减”.结论4:奇函数与偶函数的单调性奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反.结论5:对勾函数与飘带函数的单调性对勾函数:f(x)=ax+bx(ab>0)(1)当a >0,b >0时,f (x )在(-∞,-b a ],b a ,+∞)上是增函数,在[-b a ,0),(0b a ]上是减函数;(2)当a <0,b <0时,f (x )在(-∞,-b a ],b a ,+∞)上是减函数,在[-b a ,0),(0b a]上是增函数;飘带函数:f (x )=ax +bx(ab <0)(1)当a >0,b <0时,f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上都是增函数;(2)当a <0,b >0时,f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上都是减函数;考点一确定函数的单调性或单调区间【方法总结】确定函数的单调性或单调区间的常用方法(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数确定函数的单调性或单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性的定义确定函数的单调性或单调区间.(3)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,可由图象的直观性确定函数的单调性或单调区间.【例题选讲】[例1](1)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是()A .y =1x -xB .y =x 2-xC .y =ln x -xD .y =e x -x答案A解析对于选项A ,y 1=1x 在(0,+∞)内是减函数,y 2=x 在(0,+∞)内是增函数,则y =1x-x 在(0,+∞)内是减函数,故选A .(2)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.(3)函数f (x )=|x 2-3x +2|的单调递增区间是()A .32,+B .1,32和[2,+∞)C .(-∞,1]和32,2D ∞,32和[2,+∞)答案B解析y =|x 2-3x +2|2-3x +2,x ≤1或x ≥2,x 2-3x +2),1<x <2.如图所示,函数的单调递增区间是1,32和[2,+∞).(4)函数y =x 2+x -6的单调递增区间为__________,单调递减区间为____________.答案[2,+∞)(-∞,-3]解析令u =x 2+x -6,则y =x 2+x -6可以看作是由y =u 与u =x 2+x -6复合而成的函数.令u =x 2+x -6≥0,得x ≤-3或x ≥2.易知u =x 2+x -6在(-∞,-3]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,而y =u 在[0,+∞)上是增函数,∴y =x 2+x -6的单调递减区间为(-∞,-3],单调递增区间为[2,+∞).(5)函数y =log 12(x 2-3x +2)的单调递增区间为__________,单调递减区间为____________.答案(-∞,1)(2,+∞)解析令u =x 2-3x +2,则原函数是y =log 12u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2.所以函数y =log 12(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴为x =32,且开口向上,所以u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数,而y =log 12u 在(0,+∞)上是单调减函数,所以y =log 12(x 2-3x +2)的单调递减区间为(2,+∞),单调递增区间为(-∞,1).【对点训练】1.给定函数①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是()A .①②B .②③C .③④D .①④1.答案B解析①y =x 12在(0,1)上递增;②∵t =x +1在(0,1)上递增,且0<12<1,故y =log 12(x +1)在(0,1)上递减;③结合图象可知y =|x -1|在(0,1)上递减;④∵u =x +1在(0,1)上递增,且2>1,故y =2x +1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.2.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是()A .f (x )=3-xB .f (x )=x 2-3xC .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |2.答案C解析当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当xf (x )=x 2-3x 为减函数,当x时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.3.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()A .f (x )=(x -1)2B .f (x )=e xC .f (x )=1xD .f (x )=ln(x +1)3.答案C解析根据条件知,f (x )在(0,+∞)上单调递减.对于A ,f (x )=(x -1)2在(1,+∞)上单调递增,排除A ;对于B ,f (x )=e x 在(0,+∞)上单调递增,排除B ;对于C ,f (x )=1x 在(0,+∞)上单调递减,C 正确;对于D ,f (x )=ln(x +1)在(0,+∞)上单调递增,排除D .4.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是()A .[1,2]B .[-1,0]C .[0,2]D .[2,+∞)4.答案A解析由于f (x )=|x -2|x2-2x ,x ≥2,x 2+2x ,x <2,结合图象可知函数的单调减区间是[1,2].5.设函数f (x ),x >0,,x =0,1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的单调递减区间是()A .(-∞,0]B .[0,1)C .[1,+∞)D .[-1,0]5.答案B解析由题知,g (x )2,x >1,,x =1,x 2,x <1,可得函数g (x )的单调递减区间为[0,1).故选B .6.函数y =22311(3x x -+的单调递增区间为()A .(1,+∞)B ∞,34CD .34,+6.答案B 解析令u =2x 2-3x+1=-18.因为u =-18在∞,34上单调递减,函数y在R 上单调递减.所以yx 2-3x +1∞,34上单调递增,即该函数的单调递增区间为∞,34.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为()A .(-∞,1]B .[3,+∞)C .(-∞,-1]D .[1,+∞)7.答案B 解析设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3.所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -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,+∞).8.函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是()A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞)8.答案D解析由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.因此,函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).又函数y =x 2-2x -8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是(4,+∞).考点二比较函数值或自变量的大小【方法总结】比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.【例题选讲】[例2](1)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).(2)已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-f b =f (log 24.1),c =f (20.8),则a ,b ,c 的大小关系为()A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .c <a <b答案C解析由f (x )是奇函数可得a =-f f (log 25).因为log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,且函数f (x )是增函数,所以c <b <a .(3)已知函数f (x )=log 2x +11-x ,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则()A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0答案B解析因为函数f (x )=log 2x +11-x在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,所以当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0,当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0,即f (x 1)<0,f (x 2)>0.故选B .(4)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则()A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )答案C解析由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π,且0<12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |>0,∴f (|c |)>f (|a |)>f (|b |),即f (c )>f (a )>f (b ).(5)若2x +5y ≤2-y +5-x ,则有()A .x +y ≥0B .x +y ≤0C .x -y ≤0D .x -y ≥0答案B解析设函数f (x )=2x -5-x ,易知f (x )为增函数,又f (-y )=2-y -5y ,由已知得f (x )≤f (-y ),∴x ≤-y ,∴x +y ≤0.【对点训练】9.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x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为()A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c9.答案D解析由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .10.已知函数f (x )在R 上单调递减,且a =33.1,b ,c =ln 13,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为()A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (c )>f (a )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )10.答案D解析因为a =33.1>30=1,0<b =1,c =ln 13<ln 1=0,所以c <b <a ,又因为函数f (x )在R 上单调递减,所以f (c )>f (b )>f (a ),故选D .考点三解函数不等式【方法总结】含“f ”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.【例题选讲】[例3](1)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()A B .13,C D .12,答案D解析因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<0≤2x -1<13,解得12≤x <23.(2)已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R )()A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)答案D解析由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).(3)定义在[-2,2]上的函数f (x )满足(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,x 1≠x 2,且f (a 2-a )>f (2a -2),则实数a 的取值范围为________.答案[0,1)解析因为函数f (x )满足(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,x 1≠x 2,所以函数在[-2,2]上单调递增,所以-2≤2a -2<a 2-a ≤2,解得0≤a <1.(4)f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是()A.(8,+∞)B.(8,9]C.[8,9]D.(0,8)答案B解析2=1+1=f(3)+f(3)=f(9),由f(x)+f(x-8)≤2,可得f[x(x-8)]≤f(9),因为f(x)是定义在(0,+∞)>0,-8>0,(x-8)≤9,解得8<x≤9.(5)设函数f(x)=ln(1+|x|)-11+x2,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是()AB∞(1,+∞)C-13,D∞答案A解析∵f(-x)=ln(1+|-x|)-11+(-x)2=f(x),∴函数f(x)为偶函数.∵当x≥0时,f(x)=ln(1+x)-11+x2,在(0,+∞)上y=ln(1+x)递增,y=-11+x2也递增,根据单调性的性质知,f(x)在(0,+∞)上单调递增.综上可知:f(x)>f(2x-1)⇔f(|x|)>f(|2x-1|)⇔|x|>|2x-1|⇔x2>(2x-1)2⇔3x2-4x+1<0⇔13<x<1.故选A.【对点训练】11.定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,且0,则满足f log19x>0的x的集合为________.11.答案(1,3)解析由题意,y=f(x)为奇函数且0,所以0,又y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,则y=f(x)在(-∞,0)上单调递增,于是x>0,x>或x<0,x>x>0,x>12x<0,x>-12,解得0<x<13或1<x<3.12.已知函数f(x)=ln x+x,若f(a2-a)>f(a+3),则正数a的取值范围是________.12.答案(3,+∞)解析因为f(x)=ln x+x在(0,+∞)上是增函数,2-a>a+3,2-a>0,+3>0,解得-3<a<-1或a>3.又a>0,所以a>3.13.设函数f(x)x,x<2,2,x≥2.若f(a+1)≥f(2a-1),则实数a的取值范围是(B)A.(-∞,1]B.(-∞,2]C.[2,6]D.[2,+∞)13.答案B解析易知函数f(x)在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f(a+1)≥f(2a-1),∴a+1≥2a-1,解得a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].14.设函数f(x)-x,x≤0,,x>0,则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)14.答案D解析因为f (x )-x ,x ≤0,,x >0,所以函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x ,此时x ≤-1;当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1,满足f (x +1)<f (2x ),此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0).故选D .15.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________.15.答案(-∞,-2)解析作出函数f (x )的图象的草图如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2.考点四求参数的取值范围【方法总结】求参数的值或取值范围的思路:根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.求参数时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区间上也是单调的.【例题选讲】[例4](1)如果二次函数f (x )=3x 2+2(a -1)x +b 在区间(-∞,1)上是减函数,那么a 的取值范围是________.答案(-∞,-2]解析二次函数的对称轴方程为x =-a -13,由题意知-a -13≥1,即a ≤-2.(2)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.答案[-1,+∞)解析设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1.∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数,∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a 2-2-a x 2+(x 1-x 2.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1.∴a 的取值范围是[-1,+∞).(3)若函数f (x )=a |b -x |+2的单调递增区间是[0,+∞),则实数a ,b 的取值范围分别为__________.答案(0,+∞),0解析因为|b -x |=|x -b |,y =|x -b |的图象如下:因为f (x )的单调递增区间为[0,+∞),所以b =0,a >0.(4)已知函数f (x )ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是()A .14,12B .14,12C .0,12D .12,1答案B解析由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 0<<1,12a ≥1,a ×12-1-14≥log a 1-1,即0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈14,12.(5)已知函数f (x )=log 12(x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案-12,2解析令t =g (x )=x 2-ax +3a ,易知f (t )=log 12t 在其定义域上单调递减,要使f (x )=log 12(x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则t =g (x )=x 2-ax +3a 在[1,+∞)上单调递增,且t =g (x )=x 2-ax +3a >0,--a 2≤1,g 1>0,a ≤2,a >-12,即-12<a ≤2.【对点训练】16.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是()A -14,+∞B .-14,+∞C .-14,0D .-14,016.答案D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,得-14≤a <0.综上所述,得-14≤a ≤0.故选D .17.若f (x )=x +a -1x +2(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.17.答案(-∞,3)解析f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.18.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是(D)A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]18.答案D解析函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].19.已知f (x )-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________.19.答案32,解析由已知条件得f (x )为增函数,-a >0,>1,2-a×1+1≤a ,解得32≤a <2,∴a 的取值范围是32,20.已知函数f (x )x 2-ax -5,x ≤1,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是()A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)20.答案C解析若f (x )是R -a2≥1,<0,12-a ×1-5≤a1,解得-3≤a ≤-2.21.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()A .(-∞,1]B .[1,4]C .[4,+∞)D .(-∞,1]∪[4,+∞)21.答案D解析作出函数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,故选D .22.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.22.解析(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 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(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(-∞,-2)内单调递增.(2)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1x1-a-x2x2-a=a(x2-x1)(x1-a)(x2-a).因为a>0,x2-x1>0,又由题意知f(x1)-f(x2)>0,所以(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.所以0<a≤1.所以a的取值范围为(0,1].23.已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x+y)=f(x)+f(y)+1,②当x>0时,f(x)>-1.(1)求f(0)的值,并证明f(x)在R上是单调增函数.(2)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x2+2x)+f(1-x)>4.23.解析(1)令x=y=0,得f(0)=-1.在R上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)>-1.又f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)+f(x2)+1>f(x2),所以函数f(x)在R上是单调增函数.(2)由f(1)=1,得f(2)=3,f(3)=5.由f(x2+2x)+f(1-x)>4得f(x2+x+1)>f(3),又函数f(x)在R上是增函数,故x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.。

函数的单调性自己总结

函数的单调性自己总结

函数的单调性(局部性质)及最值1、增减函数(1)设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x 1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.区间D称为y=f(x)的单调增区间.(2)如果对于区间D上的任意两个自变量的值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.区间D称为y=f(x)的单调减区间.注意:函数的单调性是函数的局部性质;函数的单调性还有单调不增,和单调不减两种2、图象的特点如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的.3、单调性的判定方法(A) 定义法:○1任取x1,x2∈D,且x1<x2;○2作差f(x1)-f(x2);○3变形(通常是因式分解和配方);○4定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);○5下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).(B)图象法(从图象上看升降)(C)复合函数的单调性复合函数:如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈A),则 y=f[g(x)]=F(x)(x∈A) 称为f、g的复合函数。

复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”注意:函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集.习 题1、判断函数单调性(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=x2-4x+5D. y=x 2(2)已知f(x)是R 上的增函数,若令F (x )=f(1-x)-f(1+x),则F (x )是R 上的( )A.增函数B.减函数C.先减后增的函数D.先增后减的函数 (3) 在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y=2x +1B .y=3x2+1C .y=x 2D .y=2x2+x +1(4)下列函数中,在区间(0,+∞)上不是增函数的是( )A .y =2x +1B .y =3x2+1C .y =2xD .y =|x|(5) 下列函数中,在)0,(-∞上为减函数的是( )A.y=3xB.y=-x2C.y=︱x ︱D.y=2x+1(6) 下列函数中,在区间上为增函数的是( ).A .B .C .D .(7)定义在R 上的偶函数f (x )的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f (x )的单调性不同的是( )A .y =x 2+1B .y =|x |+1C .y =⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +1,x ≥0,x 3+1,x <0D .y =⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥0,e -x ,x <0以下注意复合函数单调性的判断(8)已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数答案:(1)B (2)B (3) C (4)C (5) C (6) D (7)C (8)A2、 求函数的单调区间(1) 函数y=542)21(--x x 的递减区间是__________________.(2) 函数y =-(x -3)|x|的递增区间是________.(分段函数作图) (3) 函数|1|ln )(-=x x f 的单调递减区间为 ________.(分段函数作图) (4) 函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是( )A .(3,8)B .(-7,-2)C .(-2,3)D .(0,5)(5)函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞(6) 求函数f (x )=x +a 2x (a >0)的单调区间.答案:(1)[2,+∞] (2)[0,32] (3))1,(-∞ (4)B (5)C(6)解:∵函数的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0},设x 1、x 2≠0,且x 1<x 2, f (x 1)-f (x 2)=x 1+a 2x 1-x 2-a 2x 2=(x 1-x 2)+a 2x 2-x 1x 1·x 2=x 1-x 2x 1·x 2-a 2x 1·x 2.(1)当x 1<x 2≤-a 或a ≤x 1<x 2时,x 1-x 2<0,x 1·x 2>a 2,∴f (x 1)-f (x 2)<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-a ]上和在[a ,+∞)上都是增函数.(2)当-a ≤x 1<x 2<0或0<x 1<x 2≤a 时,x 1-x 2<0, 0<x 1·x 2<a 2,∴f (x 1)-f (x 2)>0,∴f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在[-a,0)和(0,a ]上都是减函数.3、 根据函数单调性求得参数的取值范围(x 的取值范围)(1)函数y=(2k+1)X+b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( )A.k>21 B.k<21 C.k>-21 D.k<-21 (2) 函数f(x)=21++x ax 在区间(-2,+∞)上为增函数,那么实数a 的取值范围为( ) A.0<a<21 B.a<-1或a>21 C.a>21D.a>-2 (3) 函数y =2x2-(a -1)x +3在(-∞,1]内递减,在(1,+∞)内递增,则a 的值是( )A .1B .3C .5D .-1(4)已知函数f(x)=ax+logax (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为loga2+6,则a 的值为________.(5)已知关于x 的函数y=loga(2-ax)在[0,1]上是减函数,则a 的取值范围是________ (6)函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .(21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)(7)已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥3(8) 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)(9)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x(x >1)⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2 (x ≤1)是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞)B .[4,8)C .(4,8)D .(1,8)(10) 若函数f (x )=|log a x |(0<a <1)在区间(a,3a -1)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.(11)设函数f(x)=x+xa(a>0). ①求函数在(0,+∞)上的单调区间,并证明之; ②若函数f(x)在[a-2,+∞]上递增,求a 的取值范围.(12) 已知函数f (x )=a -1|x |.①求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;②若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围.(13) 函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上是递增的,求实数a 的取值范围.答案:(1)D (2)C (3)C (4) 2 (5)(1,2) (6)B (7)A (8)C(9)B (10) 12<a ≤23(11)解析:(1)f(x)在(0,+∞)上的增区间为[a ,+∞],减区间为(0,a ). 证明:∵f ′(x)=1-2xa,当x ∈[a ,+∞]时, ∴f ′(x)>0,当x ∈(0,a )时,f ′(x)<0.即f(x)在[a +∞]上单调递增,在(0,a )上单调递减.(或者用定义证) (2)[a-2,+∞]为[a ,+∞]的子区间,所以a-2≥a ⇒a-a -2≥0⇒(a +1)( a -2)≥0⇒a -2≥0⇒a ≥4.(12)解:(1)证明:当x ∈(0,+∞)时,f (x )=a -1x,设0<x 1<x 2,则x 1x 2>0,x 2-x 1>0. f (x 1)-f (x 2)=(a -1x 1)-(a -1x 2)=1x 2-1x 1=x 1-x 2x 1x 2<0. ∴f (x 1)<f (x 2),即f (x )在(0,+∞)上是增函数. (2)由题意a -1x <2x 在(1,+∞)上恒成立,设h (x )=2x +1x ,则a <h (x )在(1,+∞)上恒成立.可证h (x )在(1,+∞)上单调递增.故a ≤h (1),即a ≤3,∴a 的取值范围为(-∞,3]. (13)解:f (x )=ax +1x +2=a (x +2)+1-2a x +2=1-2ax +2+a .任取x 1,x 2∈(-2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-2a x 1+2-1-2ax 2+2=(1-2a )(x 2-x 1)(x 1+2)(x 2+2). ∵函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上为增函数,∴f (x 1)-f (x 2)<0.∵x 2-x 1>0,x 1+2>0,x 2+2>0,∴1-2a <0,a >12.即实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞.4、根据函数单调性求x 的取值范围(1)若函数f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,则不等式f(x)>f(8x-16)的解集为_______________. (2)已知函数f(x)为R 上的减函数,则满足f(|x|)<f(1)的实数x 的取值范围是( )A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)(3)已知函数f(x)是R 上的增函数,A(0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式 |f(x +1)|<1的解集的补集是( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)(4)已知偶函数()f x 在区间[0,)+∞单调递增,则满足(21)f x -<1()3f 的x 取值范围是A .(13,23)B .(∞-,23)C .(12,23)D .⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,32答案:(1)(2,716) (2)D (3)D (4)C5、根据函数单调性求函数最值(1)已知定义在R 上的奇函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在区间[3,5]上单调递增,则函数f(x)在区间[1,3]上的( )A .最大值是f(1),最小值是f(3)B .最大值是f(3),最小值是f(1)C .最大值是f(1),最小值是f(2)D .最大值是f(2),最小值是f(3)(2)定义新运算⊕:当a≥b 时,a ⊕b =a ;当a<b 时,a ⊕b =b2,则函数f(x)=(1⊕x)x -(2⊕x), x ∈[-2,2]的最大值等于( ) A .-1 B .1 C .6D .12(3)函数f (x )=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为a ,则a =________.(4)已知定义域为[0,1]的函数f (x )同时满足:①对于任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2).Ⅰ求f (0)的值; Ⅱ求f (x )的最大值;Ⅲ若对于任意x ∈[0,1),总有4f 2(x )-4(2-a )f (x )+5-4a ≥0,求实数a 的取值范围.答案:(1)A (2)C (3)12(4)解:Ⅰ对于条件③,令x 1=x 2=0得f (0)≤0, 又由条件①知f (0)≥0,故f (0)=0. Ⅱ设0≤x 1<x 2≤1,则x 2-x 1∈(0,1),∴f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)≥f (x 2-x 1)+f (x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)≥0. 即f (x 2)≥f (x 1),故f (x )在[0,1]上递增,从而f (x )的最大值是f (1)=1.Ⅲ因f (x )在[0,1]上是增函数,则f (x )∈[0,1],又4f 2(x )-4(2-a )f (x )+5-4a ≥0⇒a ≤4f 2(x )-8f (x )+54-4f (x )对x ∈[0,1)恒成立,设y =4f 2(x )-8f (x )+54-4f (x )=1-f (x )+14[1-f (x )]≥1,则a ≤1.6、 根据函数单调性判断函数值大小(1)设函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数,则下列不等式正确的是( )A.f(2a)<f(a)B.f(a 2)<f(a) C.f(a 2+a)<f(a) D.f(a 2+1)<f(a) 答案:D(2)定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,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)(3)已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是( )A .f (-1)<f (9)<f (13)B .f (13)<f (9)<f (-1)C .f (9)<f (-1)<f (13)D .f (13)<f (-1)<f (9) (4)已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( )A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )]B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b )C . f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )]D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ) (5)定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x +4),当x >2时,f (x )单调递增,如果x 1+x 2<4,且(x 1-2)(x 2-2)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值( ) A .恒小于0 B .恒大于0 C .可能为0 D .可正可负答案:(1)D (2)A (3)C (4)B (5)A。

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函数的单调性1)掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性),能应用函数的基本性质解决一些问题。

(2)从形与数两方面理解函数单调性的概念,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.(3)了解奇偶性的概念,回 会利用定义判断简单函数的奇偶性。

(1)判断或证明函数的单调性;(2)奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。

1. 从特殊到一般,掌握增函数、减函数、单调区间的概念;2. 会根据图像说出函数的单调区间,并能指出其增减性;3. 会用定义证明一些简单函数的单调性.自学评价观察函数x x f =)(,2)(x x f =的图象从左至右看函数图象的变化规律: (1). x x f =)(的图象是_________的,2)(x x f =的图象在y 轴左侧是______的,f 的图象在y 轴右侧是_______的.(2). x x f =)(在),(+∞-∞上,f (x )随着x 的增大而___________;2)(x x f =在]0,(-∞ 上,f (x )随着x 的增大而_______;2)(x x f =在),0(+∞上,f (x )随着x 的增大而________.一、 函数的单调性1.单调函数的定义(1)增函数:一般地,设函数()f x 的定义域为I :如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在这个区间上是增函数。

(2)减函数:如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都x有12()()f x f x >,那么就说()f x 在这个区间上是减函数。

(3)单调性:如果函数()y f x =在某个区间是增函数或减函数。

那么就说函数()y f x =在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做()y f x =的单调区间。

※ 增函数、减函数的定义 ;2、单调性的判定方法 (1)定义法:判断下列函数的单调区间:21x y =(2)图像法:从左往右,图像上升即为增函数,从左往右,图像下降即为减函数。

(3)复合函数的单调性的判断:设)(x f y =,)(x g u =,],[b a x ∈,],[n m u ∈都是单调函数,则[()]y f g x =在],[b a 上也是单调函数。

①若)(x f y =是[,]m n 上的增函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同。

②若)(x f y =是[,]m n 上的减函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同。

即复合函数的单调性:当内外层函数的单调性相同时则复合函数为增函数;当内外层函数的 单调性相反时则复合函数为增减函数。

也就是说:同增异减(类似于“负负得正”)练习:(1)函数24x y -=的单调递减区间是 ,单调递增区间为 .(2)5412+-=x x y 的单调递增区间为 .3、函数单调性应注意的问题:①单调性是对定义域内某个区间而言的,离开了定义域和相应区间就谈不上单调性. ②对于某个具体函数的单调区间,可以是整个定义域(如一次函数),可以是定义域内某个区间(如二次函数),也可以根本不单调(如常函数).)()(21x f x <)()21x f x >③函数在定义域内的两个区间A ,B 上都是增(或减)函数,一般不能认为函数在上是增(或减)函数例题精讲;二函数单调性的证明.例题分析例1,证明:函数1()f x x=在(0,)+∞上是减函数。

证明:设任意1x ,2x ∈(0,+∞)且12x x <,则2112121211()()x x f x f x x x x x --=-=,由1x ,2x ∈(0,+∞),得120x x >,又12x x <,得210x x ->, ∴12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >所以,1()f x x=在(0,)+∞上是减函数。

说明:一个函数的两个单调区间是不可以取其并集,比如:xy 1=不能说)0,(-∞ ),0(+∞是原函数的单调递减区间;练习:1..根据单调函数的定义,判断函数3()1f x x =+的单调性。

2.根据单调函数的定义,判断函数()f x x =例2,,下图是定义在区间[-5,5]上的函数)(x f y =,根据图象说出函数的单调区间,以及在每个区间 上,它是增函数还是减函数?思维点拔: 观察曲线升、降部分的横坐标所在的区域. ,例3, 物理学中的玻意耳定律Vkp =(k 为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V 减小时,压强p 将增大,试用函数的单调性证明之. 思维点拔: 只需证明函数Vkp =在区间()+∞,0上是减函数即可. xy 1 2 3 4 5 -2 -4 -1 -3 -5 12 3 -1 -2 -3 O三,函数单调性的应用例4.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 . .解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx例5.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论..解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.例6.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性..解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2).当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.例7.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数..解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212aa-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.例8.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)例9.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围. .解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数,当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.【拓展训练】1.下列函数中,在)0,(-∞上为减函数的是( )A.y=3xB.y=-x 2C.y=︱x ︱D.y=2x+1 2.函数3)1()(-+=x k x f 在),(+∞-∞上单调递减,则k 的取值范围是( )A.k>0B.k<0C.k>-1D.k<-1 3.函数1062+-=x x y 在区间(1,4)上为( )函数.A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增 4.已知函数)(x f 在(-2,3)上是减函数,则有( )A.f(-1)<f(0)B.f(0)<f(2)C.f(1)<f(0)D.f(-1)<f(1) 5.证明函数xx x f 23)(-=在区间)0,(-∞上是增函数.课后作业:函数单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是 ( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( )A .-7B .1C .17D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是( )A .(3,8)B .(-7,-2)C .(-2,3)D .(0,5)4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( )A .至少有一实根B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.已知函数f (x )是R 上的增函数,A(0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是( )A .f (-1)<f (9)<f (13)B .f (13)<f (9)<f (-1)C .f (9)<f (-1)<f (13)D .f (13)<f (-1)<f (9)9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( )A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )]B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b )C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )]D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ) 12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3)二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,。

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