函数的单调性及函数解析式的求法

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函数的表示法和函数的性质(单调性)

函数的表示法和函数的性质(单调性)

函数的表示法课前预习: 函数的表示法(1) 解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,这种表示方法叫做解析法,这个数学表达式叫做函数的解析式。

归纳总结:解析法有两个有点:一是简明,全面的概括了变量间的变化规律,二是可以通过解析法求出任意一个自变量所对应的函数值。

缺点是并不是任意的函数都可以用解析法表示,仅当两个变量有变化规律时,才能用解析法表示。

(2) 图像法:以自变量x 的取值为横坐标,对应的函数y 值为纵坐标,在平面内描出个这些点构成了函数的图像,这种用图像表示两个变量的方法叫图像法。

归纳总结:图像法可以直观的表示函数局部变化规律,进而可以预测他的整体趋势,比如心电图等,图像可以是有限几个点,也可以试一段或几段直线或曲线。

在直角坐标系中,如果图像满足:垂直于x轴的直线与其至多有一个交点,那么这个图形一定是某函数的图像。

函数定义域的几何意义是函数图像上所有点纵坐标的取值范围。

(3) 列表法:列一个两行多列的表格,第一行是自变量的取值,第二行是对应的函数值,这种用表格表示两个变量的对应关系叫列表法。

归纳总结:列表法不必通过计算就知道两个变量之间的对应关系,比较直观但他只能表示有限个元素之间的函数关系。

自我测评例一:垂直于x 轴的直线与函数xx y 1+=的图像的交点至多有( )A 1 B 2 C 3 D 4 提示:根据函数的性质:一对一 或者一对多。

例二:已知一次函数f(x)满足f(2)=1,f(3)=-5,求解析式。

典题精讲题型一: 求函数的解析式例一 已知f(x)是一次函数,且()[]{}78+=x x f f f ,求f(x)的解析式 分析:解答本题可利用待定系数法,设()()0≠+=a b ax x f ,再根据题设条件列方程求解待定系数k、b。

反思:本题以()x f 为一次函数作为切入点,运用待定系数法,构建所设参数的方程组从而解决问题,这是一种常用的解题方法,已知函数类型求函数解析式常用此方法。

考点02 求函数解析式的3种方法(解析版)

考点02  求函数解析式的3种方法(解析版)

专题二 函数考点2 求函数解析式的3种方法【方法点拨】求函数解析式的常用方法1. 待定系数法:已知函数的类型,利用所给条件,列出方程或方程组,用待定系数法确定系数.2. 配凑法或换元法:已知复合函数f[g(x)]=F(x)的解析式,把F(x)配凑成关于g(x)的表达式,再用x 代替g(x),称为配凑法;或者,直接令g(x)=t ,解方程把x 表示成关于t 的函数,再代回,称为换元法,此时要注意新元t 的取值范围.3解方程组法(或赋值法):已知关于f(x)与f(1/x)或f(-x)的表达式,可通过对自变量的不同赋值构造出不同的等式通过解方程组求出f(x).【高考模拟】1.已知()f x 是偶函数,且当0x >时,2()f x x x =-,则当0x <时,()f x 的解析式为( ) A .2()f x x x =-B .2()f x x x =--C .2()f x x x =+D .2()f x x x =-+【答案】C【分析】利用()f x 是偶函数,()()f x f x -=,当0x <,()2f x x x -=+,即可求得答案 【解析】设0x <,则0x ->,当0x >时,()2f x x x =- ()2f x x x ∴-=+,()f x 是偶函数,则()()f x f x -=()2f x x x ∴=+ ()0x <故选C【点睛】本题主要考查了利用函数的奇偶性求函数的解析式,掌握解题方法,较为简单.2.已知幂函数()f x 的图象经过点()327,,则()f x 的解析式()f x =( ).A .3xB .3xC .9xD .3log x【答案】A【分析】 设幂函数解析式为()f x x α= ,将点()327,代入即可求解. 【解析】设幂函数为()f x x α= 函数经过点(3,27),273α∴= 解得3α=故()f x 的解析式()3f x x = 故选A【点睛】本题考查幂函数解析式的确定,是基础题;解题时需要认真审题,准确代入数值.3.若函数2()1x a f x x bx +=++在[]1,1-上是奇函数,则()f x 的解析式为( ). A .2()1x f x x =-+ B .2()1x f x x =+ C .21()1x f x x +=+ D .2()1x f x x x =++ 【答案】B【解析】【分析】由奇函数得()()f x f x -=-,代入后求出解析式【解析】函数()21x a f x x bx +=++在[]1,1-上是奇函数 ()()f x f x ∴-=-,即()()00f f -=-,()00f =,001a a ==, 即()21x f x x bx =++()()11f f -=-,1122b b -=--+ 解得0b =则()21x f x x =+ 故选B【点睛】 本题考查了函数奇偶性的运用,当奇函数定义域取到零时有()00f =,然后再赋值法求出解析式,较为基础。

函数的单调性

函数的单调性

O
x1
x
函数f (x)在给定区间 上为增函数。
如果对于定义域 I 内的某个区间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f(x) 在区间D上是减函数 . 如何用x与 f(x)来描述下降的图象?
y
y f ( x)
f (x1 )
在给定区间上任取x1 , x2 ,
例 : 证明函数f ( x) 2 x 1在区间( , )上是增函数。
证明: x1 , x2是区间(, )内任意 设
两个实数,且x1 x2 。 (取值)
(作差) f ( x1 ) f ( x2 ) (2 x1 1) (2 x2 1) 2(x1 x2 ) x1 x2 , x1 x2 0
1 A. a 2
1 B. a 2
1 C. a 2
1 D. a 2
4、已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函
数,求实数a的取值范围。 a 3
1 5.函数f ( x) 在(0, )上是增函数还是 x 减函数?证明你的结论. 减函数
证明: 设x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则 y
③若函数在两个区间上都是减函数,能否说出函数 在并集上也是减函数?
1 例如 : f ( x) 在( , 0)以及(0, )上都是减函数, x 1 f ( x) 在( , 0, )上是减函数吗? 0)( x f(x)在定义域上是减函数吗? 取x1=-1,x2=1 f(-1)=-1;f(1)=1 -1<1;f(-1)<f(1)
b , ) 2a 是减函数 在[
例1:下图是定义在[-5,5]上的函数y=f(x)的图象, 根据图象说出y=f(x)的单调区间,以及在每一单调区 间上, y=f(x)是增函数还是减函数.

高中数学函数单调性的判定和证明方法(详细)

高中数学函数单调性的判定和证明方法(详细)
④定号,判断 的正负符号,当符号不确定时,需进行分类讨论;
⑤下结论,根据函数单调性的定义下结论。
作差法:
例1.判断函数 在(-1,+∞)上的单调性,并证明.
解:设-1<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)= -


∵-1<x1<x2,
∴x1-x2<0,x1+1>0,x2+1>0.
∴当a>0时,f(x1)-f(x2)<0, 即f(x1)<f(x2),
根据(1)可知 f(x1-x2)>1,f(x2)>0.
∵f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)•f(x2)>f(x2),
∴函数f(x)在R上单调递减.
(二)、运算性质法.
函数
函数表达式
单调区间
特殊函数图像
一次函数
当 时, 在R上是增函数;
当 时, 在R上是减函数。
二次函数
当 时, 时 单调减,
⑷若两个基本初等函数在对应区间上的单调性是同时单调递增或同单调递减,则 为增函数,若为一增一减,则 为减函数(同增异减);
⑸求出相应区间的交集,既是复合函数 的单调区间。
以上步骤可以用八个字简记“一分”,“二求”,“三定”,“四交”。利用“八字”求法可以解决一些复合函数的单调性问题。
例7.求 ( 且 )的单调区间。
减函数的区间
函数
表达式
单调性
解:列表如下
由表知 是减函数的区间 , 。
所以函数的单调增区间为
减区间为 .
(四)、同增异减法(复合函数法).
定理1:若函数 在 内单调, 在 内单调,且集合{ ︳ , }
(1)若 是增函数, 是增(减)函数,则 是增(减)函数。(2)若 是减函数, 是增(减)函数,则 是减(增)函数。

判断函数单调性的常用方法

判断函数单调性的常用方法

判断函数单调性的常用方法判断函数单调性的常用方法一、定义法设$x_1.x_2$是函数$f(x)$定义域上任意的两个数,且$x_1f(x_2)$,则此函数为减函数。

例如,证明:当$x>0$时,$x>\ln(1+x)$。

f'(x)=\frac{1}{1+x}>0$,所以$f(x)$为严格递增的。

因为$f(x)>\lim\limits_{x\to 0}-\ln(1+x)=-\ln(1+0)=0$,所以$x>\ln(1+x)$。

二、性质法除了用基本初等函数的单调性之外,利用单调性的有关性质也能简化解题。

若函数$f(x)。

g(x)$在区间$B$上具有单调性,则在区间$B$上有:⑴$f(x)$与$f(x)+C$($C$为常数)具有相同的单调性;⑵$f(x)$与$c\cdot f(x)$当$c>0$时具有相同的单调性,当$c<0$时具有相反的单调性;⑷当$f(x)。

g(x)$都是增(减)函数,则$f(x)+g(x)$都是增(减)函数;⑸当$f(x)。

g(x)$都是增(减)函数,则$f(x)\cdot g(x)$当两者都恒大于时也是增(减)函数,当两者都恒小于时也是减(增)函数。

三、同增异减法是处理复合函数的单调性问题的常用方法。

对于复合函数$y=f[g(x)]$满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令$t=g(x)$,则三个函数$y=f(t)。

t=g(x)。

y=f[g(x)]$中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。

注:(1)奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;2)互为反函数的两个函数有相同的单调性;3)如果$f(x)$在区间$D$上是增(减)函数,那么$f(x)$在$D$的任一子区间上也是增(减)函数。

设单调函数$y=f(x)$为外层函数,$y=g(x)$为内层函数。

第二章 2·2函数的单调性与最值

第二章  2·2函数的单调性与最值

1.函数单调性的定义增函数减函数定义设函数y=f(x)的定义域为A,区间M⊆A,如果取区间M中任意两个值x1,x2,改变量Δx=x2-x1>0,则当Δy=f(x2)-f(x1)>0时,就称函数y=f(x)在区间M上是增函数Δy=f(x2)-f(x1)<0时,就称函数y=f(x)在区间M上是减函数图象自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的2.如果一个函数在某个区间M上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M上具有单调性,区间M 称为单调区间.3.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x0∈I,使得f(x0)=M.(3)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M.结论M为最大值M为最小值【思考辨析】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“任意两个自变量”改为“存在两个自变量”.(×)(2)对于函数f(x),x∈D,若x1,x2∈D且(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]>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.(2014·北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x +1 B .y =(x -1)2 C .y =2-x D .y =log 0.5(x +1) 答案 A解析 A 项,函数y =x +1在[-1,+∞)上为增函数,所以函数在(0,+∞)上为增函数,故正确;B 项,函数y =(x -1)2在(-∞,1)上为减函数,在[1,+∞)上为增函数,故错误;C 项,函数y =2-x =(12)x 在R上为减函数,故错误;D 项,函数y =log 0.5(x +1)在(-1,+∞)上为减函数,故错误. 2.若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a 的值为( ) A .-2 B .2 C .-6 D .6 答案 C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.若函数y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增答案 B解析 由y =ax 在(0,+∞)上是减函数,知a <0; 由y =-bx 在(0,+∞)上是减函数,知b <0.∴y =ax 2+bx 的对称轴x =-b2a<0, 又∵y =ax 2+bx 的开口向下,∴y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是减函数.故选B. 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,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2) B .y =-x +1 C .y =(12)x D .y =x +1x(2)函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)(3)y =-x 2+2|x |+3的单调增区间为________. 答案 (1)A (2)D (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“∪”连接.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( ) A .f (x 1)<0,f (x 2)<0 B .f (x 1)<0,f (x 2)>0 C .f (x 1)>0,f (x 2)<0 D .f (x 1)>0,f (x 2)>0 答案 B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( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(-1,0)∪(0,1) D .(-∞,-1)∪(1,+∞)答案 C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( ) A .a >-14 B .a ≥-14C .-14≤a <0D .-14≤a ≤0(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)D (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( ) A .(8,+∞) B .(8,9]C .[8,9]D .(0,8)(2)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 (1)B (2)D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 (12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 (a 2+a -5)<2=f (1),[10分] ∵f (x )在R 上为增函数,∴a 2+a -5<1⇒-3<a <2,即a ∈(-3,2).[12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”函数的抽象符号“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 (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1)-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 )所在的单调区间的约束.[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”连接,不要用“∪”.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)一、选择题1.下列四个函数中,在区间(0,1)上是减函数的是( ) A .y =log 2xB .y =x 13C .y =-⎝⎛⎭⎫12xD .y =1x 答案 D解析 y =log 2x 在(0,+∞)上为增函数;y =x 13在(0,+∞)上是增函数;y =⎝⎛⎭⎫12x 在(0,+∞)上是减函数,y =-⎝⎛⎭⎫12x 在(0,+∞)上是增函数;y =1x 在(0,+∞)上是减函数,故y =1x 在(0,1)上是减函数.故选D. 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( ) A .(0,1]B .[1,2]C .[1,+∞)D .[2,+∞) 答案 C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( ) A .c <b <a B .b <a <c C .b <c <a D .a <b <c 答案 B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( ) A .-3 B .-2 C .-1 D .1 答案 B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( ) A .(0,34) B .(0,34]C .[0,34)D .[0,34]答案 D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 ≤34.二、填空题6.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调增区间为________. 答案 [3,+∞)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,所以函数在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.又因为y =t 在[0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的增区间为[3,+∞).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a x -a 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)=3.三、解答题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.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,+∞) 答案 A解析 由于f (x )=|x -2|x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,-x 2+2x ,x <2. 结合图象可知函数的单调减区间是[1,2].12.定义新运算:当a ≥b 时,a b =a ;当a <b 时,ab =b 2,则函数f (x )=(1x )x -(2x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12答案 C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.(2015·山东)定义运算“⊗”:x ⊗y =x 2-y 2xy (x ,y ∈R ,xy ≠0),当x >0,y >0时,x ⊗y +(2y )⊗x 的最小值为________.答案 2解析 由题意,得x ⊗y +(2y )⊗x =x 2-y 2xy +(2y )2-x 22yx =x 2+2y 22xy ≥2x 2·2y 22xy=2,当且仅当x =2y 时取等号. 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 x2>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.。

求函数解析式的六种常用方法

求函数解析式的六种常用方法

求函数解析式的九种常用方法一、换元法已知复合函数f [g (x)]的解析式,求原函数f(x)的解析式, 把g (x)看成一个整体t ,进行换元,从而求出f(x)的方法。

例1 已知f(xx 1+)= x x x 1122++,求f(x)的解析式. 解: 设x x 1+= t ,则 x= 11-t (t ≠1), ∴f (t)= 111)11(1)11(22-+-+-t t t = 1+2)1(-t +(t-1)= t 2-t+1 故 f (x)=x 2-x +1 (x ≠1). 评注: 实施换元后,应注意新变量的取值范围,即为函数的定义域.二、配凑法例2 已知f(x +1)= x+2x ,求f (x)的解析式.解: f (x +1)= 2)(x +2x +1-1=2)1(+x -1,∴ f(x +1)= 2)1(+x -1 (x +1≥1),将x +1视为自变量x,则有f(x)= x 2-1 (x ≥1). 评注: 使用配凑法时,一定要注意函数的定义域的变化,否则容易出错.三、待定系数法已知函数解析式的类型,可设其解析式的形式,根据已知条件建立关于待定系数的方程,从而求出函数解析式的方法。

例3 已知二次函数f(x)满足f(0)=0,f(x+1)= f(x)+2x+8,求f (x )的解析式.解:设二次函数f(x )= ax 2+bx+c,则 f(0)= c= 0 ①f (x+1)= a 2)1(+x +b (x+1)= ax 2+(2a +b)x+a+b ② 由f(x+1)= f (x)+2x +8 与①、② 得⎩⎨⎧=++=+822b a b b a 解得 ⎩⎨⎧==.7,1b a 故f(x)= x 2+7x.评注: 已知函数类型,常用待定系数法求函数解析式.四、消去法(方程组法)例4 设函数f (x )满足f(x )+2 f(x 1)= x (x ≠0),求f (x )函数解析式. 分析:欲求f(x),必须消去已知中的f(x 1),若用x 1去代替已知中x,便可得到另一个方程,联立方程组求解即可.解:∵ f(x )+2 f(x1)= x (x ≠0) ① 由x 1代入得 2f(x)+f(x 1)=x1(x ≠0) ② 解 ①② 构成的方程组,得 f(x )=x 32-3x (x ≠0). 评注:方程组法求解析式的关键是根据已知方程中式子的特点,构造另一个方程 练习:已知定义在R 上的函数满足,求的解析式。

函数的概念与性质

函数的概念与性质

函数一、函数的有关概念 1、 函数的定义:设A 、B 为非空数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,记作:y=f(x),x A ∈其中x 叫做自变量,x 的取值范围叫做函数的定义域,与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈)(叫做函数的值域。

2、分段函数:如果一个函数在定义域的不同子集上因对应法则不同而用几个不同的式子来表示,这样的函数叫做分段函数。

注:分段函数的求法是分别求出各个区间上的函数关系,再组合在一起,但要注意各区间之间的点要不重不漏。

3、 复合函数:如果y=f(u)的定义域与y=g(x)的值域有交集,那么函数y=f(g(x))叫做复合函数,其中y=f(u)叫做外层函数,u=g(x)叫做内层函数。

4、 (1)映射:设A 、B 是两个集合,如果按照某种确定的对应关系f ,对于集合A 中的任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及集合A 到集合B 的对应关系f )叫做集合A 到集合B 的映射,记作:A B → (2)象、原象设给定一个集合A 到集合B 的映射,且a B b A ∈∈且,如果元素a 和元素b 对应,元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象. 满射、单设、一一映射注:设集合A 有n 个元素,集合B 有m 个元素,则从A 到B 的映射有nm 个. 注:1) 函数的三要素:定义域,值域,对应法则; 2)两个函数是同一函数的条件:三要素相同。

函数的概念【例题1】下列各组函数中,表示同一函数的是( )A.f(x)=x ,g(x)=2x B. f(x)=2x ,g(x)=2)(xC.f(x)=112--x x ,g(x)=x+1 D.f(x)=11-⋅+x x ,g(x)=12-x【练习】存在函数f(x)满足,对于任意x ∈R 都有A. f(sin2x)=sinxB. f(sin2x)=x 2+xC. f(x 2+1)=1x +D. f(x 2+2x)= 1x + 分段函数【例题】函数⎩⎨⎧>≤+=1,lg 1,1)(2x x x x x f ,则f(f(10))=A.lg101B.2C.1D.0【练习】⎩⎨⎧≥<+-=0,0,3)(x a x a x x f x(a>0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是( ) A.(0,1) B.[31,1) C.(0, 31] D.(0, 32]【例题】设函数⎩⎨⎧>-≤=-1,log 11,2)(21x x x f xx ,则满足f(x)≤2的x 的取值范围是( ) A.[-1,2] B.[0,2] C.[1,+∞) D.[0,+∞)【练习】若函数⎩⎨⎧>+≤+-=2,log 32,6(x x x x f xa ),(a>0且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是( )。

函数单调性方法和各种题型

函数单调性方法和各种题型

函数单调性奇偶性方法和各种题型总结一、单调性总结:(一)判断函数单调性的基本方法Ⅰ、定义法:定义域判断函数单调性的步骤:取值、作差(或商)变形、定号、判断。

例1:已知函数f(x)=x3+x,判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性并证明Ⅱ、直接法(一次函数、二次函数、反比例函数的单调可直接说出):在公共区间内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数例2:判断函数y=-x+1+1/x在(0,+∞)内的单调性Ⅲ、图像法:说明:⑴单调区间是定义域的子集⑵定义x1、x2的任意性⑶代数:自变量与函数值同大或同小→单调增函数自变量与函数相对→单调减函数例3:y=|x2+2x-3|练习:(二)函数单调性的应用Ⅰ、利用函数单调性求连续函数的值域(最值) 根据增函数减函数的定义我们可得到如下结论:(1)若 f(x)在某定义域[a,b]上是增函数,则当x=a 时, f(x) 有最小值f(a),当 x=b 时, f(x)有最大值 f(b)。

(2)若 f(x)在某定义域[a,b]上是减函数,则当x=a 时, f(x) 有最大值f(a),当 x=b 时, f(x)有最小值 f(b)。

例1:求下列函数的值域 (1)y=x 2-6x+3, x ∈[-1,2] (2)y=-x 2+2x+2, x ∈[-1,4] 练习题:1.已知函数f(x)在区间[a,c]上单调减小,在区间[c,b]上单调增加,则f(x)在[a,b]上的最小值是 ( )2.数f(x)=4x 2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的取值范围是( )3、()有函数13+--=x x y存在、最大值、最小值都不,最小值、最大值,最小值、最大值,最小值、最大值D C B A 4-44-0044、](()()的值域为时,函数当1435,02+-=∈x x x f x()()][()()]()][5,5,323205,0f c D f f C f f B f f A 、、、、、⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎪⎭⎫ ⎝⎛ 5、求函数y=-x-6+ 的值域x -1Ⅱ、利用函数单调性求单调区间1、()________..62是的单调区间函数-+=x x x f2、()的递增区间是函数245x x y --=](][][)[∞+∞∞、、、、、、、、11-2-2--2--D C B A3、函数的增区间是( )。

求函数解析式的6种方法

求函数解析式的6种方法

求函数解析式的6种方法一、待定系数法待定系数法是求函数解析式的常用方法之一,它适用于已知所求函数类型(如一次函数,二次函数,正、反例函数,指数函数,对数函数、幂函数等)及函数的某些特征求其解析式的题目,它在函数解析式的确定中扮演着十分重要的角色。

其方法:已知所求函数类型,可预先设出所求函数的解析式,再根据题意列出方程组求出系数。

例1 (1)已知二次函数()f x 满足(1)1f =,(1)5f -=,图象过原点,求()f x ;(2)已知二次函数()f x ,其图象的顶点是(1,2)-,且经过原点,()f x .(3)已知()f x 是二次函数,若(0)0,f =且(1)()1f x f x x +=++试求()f x 的表达式 (4)已知二次函数f (x )满足f (0)=0,f (x+1)= f (x )+2x+8,求f (x )的解析式.解:(1)由题意设 2()f x ax bx c =++, ∵(1)1f =,(1)5f -=,且图象过原点,∴150a b c a b c c ++=⎧⎪-+=-⎨⎪=⎩ ∴320a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴2()32f x x x =-.(2)由题意设 2()(1)2f x a x =++,又∵图象经过原点,∴(0)0f =,∴20a += 得2a =-, ∴2()24f x x x =--.(3)解析:设2()f x ax bx c =++ (a ≠0) 由(0)0,f =得c=0由(1)()1f x f x x +=++ 得22(1)(1)1a x b x c ax bx c x ++++=++++ 整理得 ax 2+(2a+b)x+a+b+c=ax 2+(b+1)x+c+1得 212211120011()22a ab b a bc c b c c f x x x⎧=⎪+=+⎧⎪⎪⎪++=+⇒=⎨⎨⎪⎪=⎩=⎪⎪⎩∴=+(4)解:设二次函数f (x )= ax 2+bx+c ,则 f (0)= c= 0 ① f (x+1)= a 2)1(+x +b (x+1)= ax 2+(2a+b )x+a+b ②由f (x+1)= f (x )+2x+8 与①、② 得⎩⎨⎧=++=+822b a b b a 解得 ⎩⎨⎧==.7,1b a 故f (x )= x 2+7x. 例2 (1)已知函数f(x)是一次函数,且满足关系式3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式。

函数基本性质题型及解题技巧

函数基本性质题型及解题技巧

函数基本性质题型及解题技巧函数基本性质题型及解题技巧一、函数解析式的求法:1.配凑法:将关系式配凑成括号内的形式。

例如,已知$f(x+)=\frac{x^2}{2}$,求解析式$f(x)$。

解:因为$f(x+)=\frac{x^2}{2}=(x+)^2-2$,所以$f(x)=x^2-2$,$x\in(-\infty,-2]\cup[2,\infty)$。

2.换元法:令括号内的部分等于$t$,然后解出$x$,带入得到关于$t$的解析式,最后再换回$x$。

例如,已知$f(x+1)=x+2x$,求$f(x)$的解析式。

解:令$t=x+1$,则$x=(t-1)^2$,$(t\geq1)$,因此$f(t)=(t-1)^2+2(t-1)=t^2-1$。

所以$f(x)=x^2-1$,$(x\geq1)$。

3.待定系数法:根据已知函数类型,设相应的函数解析式,然后根据已知条件算出相应系数。

例如,已知$f(x)$是二次函数,且$f(0)=2$,$f(x+1)-f(x)=x-1$,求$f(x)$。

解:设$f(x)=ax^2+bx+c$,由$f(0)=2$得$c=2$,由$f(x+1)-f(x)=x-1$,得恒等式$2ax+a+b=x-1$,解得$a=\frac{1}{2}$,$b=-\frac{1}{2}$。

因此,所求函数的解析式为$f(x)=\frac{1}{2}x^2-\frac{1}{2}x+2$。

4.消元法(方程组法):若函数方程中同时出现$f(x)$与$f(-x)$,则一般用$x$代之或用$-x$代之,构造另一个方程,然后联立解方程组得到$f(x)$。

例如,已知$3f(x)+2f(-x)=x+3$,求$f(x)$。

解:因为$3f(x)+2f(-x)=x+3$,令$x=-x$得$3f(-x)+2f(x)=-x+3$,消去$f(-x)$得$f(x)=\frac{x}{5}+\frac{3}{5}$。

二、绝对值图像的画法:5.对于函数$y=ax^2+b|x|+c$,找出$x=0$的点和两个对称轴上的点,然后将它们连起来。

判断函数单调性的常用方法

判断函数单调性的常用方法

判断函数单调性的常用方法一、定义法设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,假设f(x1)<f(x2),那么此函数为增函数;反知,假设f(x1)>f(x2),那么此函数为减函数. 【例1】证明:当0>x 时,)1ln(x x +>。

证明:令01111)()1ln()(>+=+-='+-=xx x x f x x x f 所以,当0>x 时,0)(>'x f ,所以)(x f 为严格递增的0)01ln(0)0()(=+-=>⇒f x f ,所以)1ln(x x +>。

二、性质法除了用根本初等函数的单调性之外,利用单调性的有关性质也能简化解题. 假设函数f(x)、g(x)在区间B 上具有单调性,那么在区间B 上有: ⑴ f(x)与f(x)+C 〔C 为常数〕具有相同的单调性;⑵ f(x)与c•f(x)当c >0具有相同的单调性,当c <0具有相反的单调性;⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,那么f(x)+g(x)都是增(减)函数; ⑸当f(x)、g(x)都是增(减)函数,那么f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;三、同增异减法是处理复合函数的单调性问题的常用方法. 对于复合函数y =f [g(x)]满足“同增异减〞法(应注意内层函数的值域),可令 t =g(x),那么三个函数 y =f(t)、t =g(x)、y =f [g(x)]中,假设有两个函数单调性相同,那么第三个函数为增函数;假设有两个函数单调性相反,那么第三个函数为减函数.注:〔1〕奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;〔2〕互为反函数的两个函数有相同的单调性;〔3〕如果f(x)在区间D 上是增〔减〕函数,那么f(x)在D 的任一子区间上也是增〔减〕函数.设单调函数)(x f y =为外层函数,)(x g y =为内层函数 (1) 假设)(x f y =增,)(x g y =增,那么))((x g f y =增. (2) 假设)(x f y =增,)(x g y =减,那么))((x g f y =减. (3) 假设)(x f y =减,)(x g y =减,那么))((x g f y =增.(4) 假设)(x f y =减,)(x g y =增,那么))((x g f y =减.例1. 求函数222)(-+=x xx f 的单调区间.教学意图:先让学生学会找出外层函数和内层函数然后再进一步教会学生如何求此函数的单调区间.此题当中定义域是一切实数,在此处我还没有让学生认识到定义域的重要性,先让学生初步掌握复合函数单调区间的求法. 解题过程:外层函数:ty 2=内层函数:22-+=x x t 内层函数的单调增区间:],21[+∞-∈x 内层函数的单调减区间:]21,[--∞∈x 由于外层函数为增函数所以,复合函数的增区间为:],21[+∞-∈x 复合函数的减区间为:]21,[--∞∈x 四、求导法导数小于0就是递减,大于0递增,等于0,是拐点极值点求函数值域的常用方法 1.观察法用于简单的解析式。

初中数学四大函数知识点归纳

初中数学四大函数知识点归纳

初中数学四⼤函数知识点归纳 ⼀说到函数,好多初中童鞋们的脸都会“晴转多云”,甚⾄“下⾬了”。

不过不⽤担⼼,以下是店铺分享给⼤家的初中数学四⼤函数知识点,希望可以帮到你! 初中数学四⼤函数知识点 先看正⽐例函数 表达式:y=kx (k≠0) 其中,⾃变量为x,因变量为y,⽽k为⼀个不等于零的常数;⽤姚柯炜专家打的⽐⽅就是:想当年⼤闹天宫,⼆郎神捉拿孙猴⼦时,⼆郎神随着孙猴⼦的变化⽽变化,正⽐例函数也是如此! 必过点:(0,0)(1,k) 单调性: 增函数:当k>0时,图像经过第⼀、三象限,y随x的增⼤⽽增⼤。

减函数:当k<0时,图像经过第⼆、四象限,y随x的增⼤⽽减⼩。

倾斜度:k越⼤,越接近y轴;k越⼩,越接近x轴。

解析式的求法 : 设该正⽐例函数的解析式为 y=kx(k≠0),将已知点的坐标带⼊上式得到k,即可求出正⽐例函数的解析式。

另外,若求正⽐例函数与其它函数的交点坐标,则将两个已知的函数解析式联⽴成⽅程组,求出其x,y值即可。

再说说⼀次函数 表达式:y=kx+b (k,b为常数,且k≠0) 表⽰⽅法:①解析式法②列表法③图像法 基本性质 1.y的变化值与对应的x的变化值成正⽐例,⽐值为k 即:y=kx+b(k≠0) 2.当x=0时,b为函数在y轴上的交点,坐标为(0,b) 当y=0时,函数图像在x轴上的交点坐标为(-b/k,0) 3.k为斜率. 4.当b=0时,⼀次函数图像变为正⽐例函数 5.图像性质:当k相同,且b不相等,图像平⾏ 当k不同,且b相等,图像相交于y轴 当k互为互倒数时,两直线垂直 6.平移:上加下减在末尾左加右减在中间 7.K=△y/△x 接着看反⽐例函数 定义: y=k/x (k≠0) k叫做反⽐例系数,x是⾃变量,y是因变量x的函数,x的取值范围是不等于0的⼀切实数,且y也不能等于0。

当k>0时,图像在⼀、三象限,y随x的增⼤⽽减⼩。

当k<0时,图像在⼆、四象限,同⼀象限内,y随x的增⼤⽽增⼤。

函数单调性的判定方法

函数单调性的判定方法

函数单调性的判定方法之宇文皓月创作1.判断具体函数单调性的方法对于给出具体解析式的函数,由函数单调性的定义出发,本文列举的判断函数单调性的方法有如下几种:1.1 定义法首先我们给出单调函数的定义。

一般地,设f 为定义在D 上的函数。

若对任何1x 、D x ∈2,当21x x <时,总有(1))()(21x f x f ≤,则称f 为D 上的增函数,特别当成立严格不等)()(21x f x f <时,称f 为D 上的严格增函数;(2))()(21x f x f ≥,则称f 为D 上的减函数,特别当成立严格不等式)()(21x f x f >时,称f 为D 上的严格减函数。

给出函数单调性的定义,我们就可以利用函数单调性的定义来判定及证明函数的单调性。

用单调性的定义判断函数单调性的方法叫定义法。

利用定义来证明函数)(x f y =在给定区间D 上的单调性的一般步调:(1)设元,任取1x ,D x ∈2且21x x <;(2)作差)()(21x f x f -; (3)变形(普遍是因式分解和配方);(4)断号(即判断)()(21x f x f -差与0的大小);(5)定论(即指出函数 )(x f 在给定的区间D 上的单调性)。

例1.用定义证明)()(3R a a x x f ∈+-=在),(+∞-∞上是减函数。

证明:设1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <,则 由于043)2(22221212221>++=++x x x x x x x ,012>-x x 则0))(()()(2122211221>++-=-x x x x x x x f x f ,即)()(21x f x f >,所以)(x f 在()+∞∞-,上是减函数。

例2.用定义证明函数xk x x f +=)()0(>k 在),0(+∞上的单调性。

证明:设1x 、),0(2+∞∈x ,且21x x <,则)()(211221x x x x k x x -+-=)()(212121x x x x k x x ---=))((212121x x k x x x x --=, 又210x x <<所以021<-x x ,021>x x ,当1x 、],0(2k x ∈时021≤-k x x ⇒0)()(21≥-x f x f ,此时函数)(x f 为减函数;当1x 、),(2+∞∈k x 时021>-k x x ⇒0)()(21<-x f x f ,此时函数)(x f 为增函数。

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}.。

函数的单调性与值域 - 解析版

函数的单调性与值域 - 解析版

函数单调性与值域【教学目标】一、函数单调性【知识点】 函数的单调性(1)函数单调性的定义:一般地,设函数()f x 的定义域为x ,如果对于定义域()f x −内的某个区间y 内的任意两个自变量()f x ,当y 时,都有()f x −(()f x ),那么就说()f x −−在区间x 上是增函数(减函数)。

如果一个函数在某个区间M 上是增函数或者是减函数,就说这个函数在这个区间M 上具有单调性. 其中,区间M 称为单调区间.增(减)函数定义中的y ,x 的三个特征:一是任意性;二是有大小,即()1xf x x =−−;三是同属于一个单调区间,三者缺一不可。

(一)定义法证明函数单调性【知识点】用定义证明函数的单调性的步骤: 1.取数:任取1212x x D x x ∈<,,且; 2.作差: 12()()f x f x -;3.变形:通常是通分、因式分解和配方;4.定号:判断差12()()f x f x -的正负;5.结论:指出函数()f x 在给定的区间D 上的单调性.【例题讲解】★☆☆例题1.根据定义证明函数1y x x=+在区间1,)+∞(上单调递增。

证明:1212,(1,),,x x x x ∀∈+∞<且有12121212,(1,),1, 1.1,10x x x x x x x x ∈+∞>>>−>由得所以★☆☆练习1.已知函数[]()0,21f x x =−∈+(,x ,用定义证明()f x 在区间[]0,2上是增函数.由1202x x ≤≤< ,得()()21120110x x x x ->,++> ,所以()()120f x f x -< ,即()()12f x f x < , 故()f x 在区间[]0,2 上是增函数. 知识点要点总结:定义法证明函数单调性的步骤是比较固定的,需要注意的就是第3步变形过程中注意,变形的目的是化成一个能够判断正负的形式,结合12x x <能够判断正负。

微专题----函数单调性常见题型及解题方法总结-学生版

微专题----函数单调性常见题型及解题方法总结-学生版

微专题----函数单调性常见题型及解题方法总结【特别提醒】1.函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反.2.“对勾函数”y =x +ax (a >0)的单调增区间为(-∞,-a ),(a ,+∞);单调减区间是[-a ,0),(0,a ].3、函数的单调性是对某个区间而言的,所以受到区间的限制,如函数xy 1=分别在)0,(-∞和),0(+∞内都是单调递减的,但是不能说它在整个定义域即),0()0,(+∞-∞ 内是单调递减的,只能说函数xy 1=的单调递减区间为)0,(-∞和),0(+∞。

即:多个单调区间之间用“和”或“,”,不能用“ ”。

【对勾函数】一.对勾函数by ax x=+)0,0(>>b a 的图像与性质:1.定义域:(-∞,0)∪(0,+∞)2.值域:(-∞,-√ab]U[√ab,+∞)3.奇偶性:奇函数,函数图像整体呈两个“对勾”的形状,且函数图像关于原点呈中心对称,即0)()(=-+x f x f4.图像在一、三象限,当0x >时,b y a x x =+≥2√ab (当且仅当x =取等号),即)(x f 在x=ab时,取最小值ab2由奇函数性质知:当x<0时,)(x f 在x=ab -时,取最大值ab 2-5.单调性:增区间为(∞+,ab ),(a b -∞-,),减区间是(0,a b ),(a b-,0)【判断函数单调性方法技巧】(1)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.(2)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,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.(在区间(,)a b 内,若总有()0f x '>,则()f x 为增函数;反之,若()f x 在区间(,)a b 内为增函数,则()0f x '≥,(4)性质法:①对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及f (x )±g (x )增减性质进行判断;(5)在选择填空题中还可用数形结合法、特殊值法等等,(6)复合函数法:复合函数单调性的特点是同增异减,注意定义域【求函数最值(值域)方法技巧】(1)二次函数法:根据二次函数性质求最值或范(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)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(4)换元法:如三角换元或者带根号的式子换元(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.(6)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.(7)三角函数有界性:根据1cos 1-,1sin 1-≤≤≤≤x x 求参数或者变量范围(8)分离常数法(9)判别式法(10)数形结合法一、单选题1.(复合函数单调性:同增异减,注意定义域)函数()2ln 23y x x =-++的减区间是()A .(]1,1-B .[)1,3C .(],1-∞D .[)1,+∞2.(抽象函数的的应用;注意求函数的解析式或找出最值的关系)定义域为R 的函数()f x 满足()()12f x f x +=,且当(]0,1x ∈时,()2f x x x =-,则当(]2,1x ∈--时,()f x 的最小值为()A .116-B .18-C .14-D .03.(函数的奇偶性单调性,构造函数,注意定义域)已知函数()1ln 11xf x x x+=++-,且()()12f a f a ++>,则a 的取值范围是A .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .11,2⎛⎫--⎪⎝⎭C .1,02⎛⎫-⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭4.(函数的奇偶性、单调性、比大小)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(,0]-∞上是增函数,设(ln ),a f π=5(log 2),b f =-12(),c f e -=则,,a b c 的大小关系是A .b c a<<B .a b c<<C .c b a<<D .a c b<<5.(函数的奇偶性、单调性、函数图像)设f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f (2)=0,则f(x)x<0的解集为()A .(-∞,-2)∪(2,+∞)B .(-∞,2)∪(0,2)C .(-2,0)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2)6.(函数奇偶性、构造函数、单调性、比大小)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意两个不相等的正数12,x x ,都有211212()()0x f x x f x x x -<-,记0.20.2(4.1)4.1f a =, 2.12.1(0.4)0.4f b =,0.20.2(log 4.1)log 4.1f c =,则()A .a c b<<B .a b c<<C .c b a<<D .b c a<<7.(构造函数、单调性)已知,(0,)2παβ∈,sin sin 0βααβ->,则下列不等式一定成立的是()A .2παβ+<B .2παβ+=C .αβ<D .αβ>8.(奇偶性、单调性、参变分离解不等式)已知函数31()sin 31x x f x x x -=+++,若[2,1]x ∃∈-,使得2()()0f x x f x k ++-<成立,则实数k 的取值范围是()A .(1,)-+∞B .(3,)+∞C .(0,)+∞D .(,1)-∞-二、填空题9.(双变量求最值)已知函数()223f x x x a =-+,()21g x x =-.若对任意[]10,3x ∈,总存在[]22,3x ∈,使得()()12f x g x ≤成立,则实数a 的值为____.10.(结合导数构造函数解不等式)设定义域为R 的函数()f x 满足()()f x f x '>,则不等式()()121x ef x f x -<-的解集为__________.11.(分段函数单调性,注意端点值)已知函数2152(1)()24log (1)a a x x x f x xx -⎧+-<⎪=⎨⎪≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,则实数a 的取值范围为_____.12.(构造函数、依据单调性解不等式)已知函数()f x 是奇函数,且120x x ≤<时,有1212()()1f x f x x x -<-,(2)1f -=,则不等式3()x f x x -≤≤的解集为____.13.(偶函数解不等式,注意加绝对值)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在[)0,+∞上单调递增,若()30f -=,实数a 满足()250f a -≤,则a 的最小值为________.14.(反比例类型函数的单调性)若2()2f x x ax =-与21()1ax g x x -+=+在区间[1,2]上都是减函数,则实数a 的取值范围是__________.15.(结合奇偶性单调性解不等式)已知函数()12cos 2xx f x e x e π⎛⎫=--- ⎪⎝⎭,其中e 为自然对数的底数,若()()()22300f a f a f +-+<,则实数a 的取值范围为___________.16.下列命题:①集合{},,a b c 的子集个数有8个;②定义在R 上的奇函数()f x 必满足(0)0f =;③()()2()21221f x x x =+--既不是奇函数又不是偶函数;④偶函数的图像一定与y 轴相交;⑤1()f x x=在()(),00,-∞⋃+∞上是减函数,其中真命题的序号是______________(把你认为正确的命题的序号都填上).17.(构造函数、结合导数求单调性、解不等式)已知()()y f x xR =的导函数为()f x ',若()()32f x f x x --=,且当0x ≥时()23f x x '>,则不等式()2()1331f x f x x x -->-+的解集是__________.三、解答题18.(常见函数的性质、恒成立问题的求解方法和灵活运用分类讨论思想)已知函数212()log (1)f x x =+,2()6g x x ax =-+.(Ⅰ)若()g x 为偶函数,求a 的值并写出()g x 的增区间;(Ⅱ)若关于x 的不等式()0<g x 的解集为{|23}x x <<,当1x >时,求()1g x x -的最小值;(Ⅲ)对任意的1[1,)x ∈+∞,2[2,4]x ∈-,不等式12()()f x g x ≤恒成立,求实数a 的取值范围.参考答案1.B 【解析】【分析】利用一元二次不等式的解法求出函数的定义域,在定义域内求出二次函数的减区间即可.【详解】令2t x 2x 30=-++>,求得1x 3-<<,故函数的定义域为()1,3-,且y lnt =递增,只需求函数t 在定义域内的减区间.由二次函数的性质求得2t (x 1)4=--+在定义域内的减区间为[)1,3,所以函数()2y ln x 2x 3=-++的减区间是[)1,3,故选B.【点睛】本题主要考查对数函数的性质、复合函数的单调性,属于中档题.复合函数的单调性的判断可以综合考查两个函数的单调性,因此也是命题的热点,判断复合函数单调性要注意把握两点:一是要同时考虑两个函数的的定义域;二是同时考虑两个函数的单调性,正确理解“同增异减”的含义(增增→增,减减→增,增减→减,减增→减).2.A 【解析】【分析】(](]21201x x ,,∈--⇒+∈,由1224f x f x f x f x +=⇒+=()()()(),结合题意01x ∈(,]时,2f x x x =-(),即可求得()f x 的最小值.【详解】当(]2,1∈--时,(]201x ,+∈,2222232f x x x x x ∴+=+-+=++()()(),又()12f x f x +=(),()2[11]214f x f x f x f x ()()()∴+=++=+=,()243221f x x x x ∴=++-<≤-(),22113132(,2144216f x x x x x ∴=++=+--<≤-()()(),∴当32x =-时,f(x)取得最小值-116-.故选A.【点睛】本题考查抽象函数及其应用,着重考查转化思想与理解能力,求得21324f x x x =++()()是关键,也是难点,属于中档题.3.C 【解析】【分析】根据题意,由函数的解析式求出函数的定义域,设g (x )=f (x )﹣1,分析可得g (x )为奇函数且在(﹣1,1)上为增函数,据此f (a )+f (a +1)>2⇒()111111a a a a ⎧-⎪-+⎨⎪-+⎩<<<<>,解可得a 的取值范围,即可得答案.【详解】根据题意,函数f (x )=ln 11x x ++-x +1,有11xx+->0,解可得﹣1<x <1,即函数f (x )的定义域为(﹣1,1),设g (x )=f (x )﹣1=ln 11x x ++-x ,则g (﹣x )=ln 11x x -++(﹣x )=﹣[ln 11xx++-x ]=﹣g (x ),则函数g (x )为奇函数;分析易得:g (x )=ln11xx++-x 在(﹣1,1)上为增函数,f (a )+f (a +1)>2⇒f (a )﹣1>﹣[f (a +1)﹣1]⇒g (a )>﹣g (a +1)⇒g (a )>g (﹣a ﹣1)⇒()111111a a a a ⎧-⎪-+⎨⎪-+⎩<<<<>,解可得:12-<a <0,即a 的取值范围为(12-,0);故选:C .【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键构造新函数g (x )=f (x )﹣1,属于中档题.4.D 【解析】【分析】首先比较自变量的大小,然后结合函数的奇偶性确定函数在区间()0,+∞上的单调性,最后利用单调性比较函数值的大小即可.【详解】注意到ln 1π>,510log 2log 2<<=,且112=<<,据此可得:125ln log 2eπ->>,函数为偶函数,则:()()125ln ,log 2,a f b f c f e π-⎛⎫=== ⎪⎝⎭,由偶函数的性质可知:函数在区间()0,+∞上单调递减,故()()125ln log 2f f e f π-⎛⎫<<- ⎪⎝⎭,即a c b <<.故选D .【点睛】本题主要考查函数的单调性,函数的奇偶性,实数比较大小的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.A 【解析】【分析】利用函数的奇偶性与单调性,结合函数图象求解即可.【详解】∵f x 为奇函数,且在−∞,0内是减函数,所以函数在0,+∞上单调递减.∵f 2=0,∴f −2=−f 2=0,故函数f x 的图象如图所示:<0,可得x ⋅f x <0,即x 和f x 异号,由图象可得x <−2,或x >2,f(x)x<0的解集为−∞,−2∪2,+∞,故选A .【点睛】本题主要考查抽象函数的奇偶性与单调性的应用,属于难题.将奇偶性与单调性综合考查是,一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.6.A 【解析】设120x x <<,则12211212()()()()0f x f x x f x x f x x x ->⇒>所以函数()()f x g x x=在(0,)+∞上单调递减,因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()g x 是定义在R 上的偶函数,因此()0.20.24.14.1f a =0.2(4.1)(1)g g =<,()2.12.10.40.4f b =2.12(0.4)(0.4)(0.5)g g g =>>,()0.20.2log 4.1log 4.1f c =0.251(log 4.1)(log 4.1)((1),())2g g g g ==∈,即a c b<<,选A.点睛:利用函数性质比较两个函数值或两个自变量的大小,首先根据函数的性质构造某个函数,然后根据函数的奇偶性转化为单调区间上函数值,最后根据单调性比较大小,要注意转化在定义域内进行7.C 【解析】【分析】构造函数()sin ,0,2x f x x x π⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,原不等式等价于()(),f f αβ>两次求导可证明()sin x f x x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上递减,从而可得结论.【详解】由题意,sin sin βααβ>,sin sin αβαβ∴>,设()sin ,0,2x f x x x π⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,()2cos sin '0,2x x x f x x x π-⎛⎫∴=∈ ⎪⎝⎭,设()cos sin ,0,2g x x x x x π⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,()'cos sin cos sin 0g x x x x x x x ∴=--=-<,()g x ∴在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,且()()00g x g <=,()'0f x ∴<,所以()sin x f x x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,()()sin sin ,f f αβαβαβ>⇔> αβ∴<,故选C.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的单调性,属于难题.利用导数判断函数单调性的步骤:(1)求出()'f x ;(2)令()'0f x >求出x 的范围,可得增区间;(3)令()'0f x <求出x 的范围,可得减区间.8.A【解析】由题函数()31sin 31x x f x x x -=+++的定义域为R,且()()()()3131sin sin ,3131x x x x f x x x x x f x --⎛⎫---=+-+-=-++=- ⎪++⎝⎭即函数()f x 为及奇函数,且()()22ln 331cos 031xx f x x ⋅=++'+>在[]2,1x ∈-上恒成立,即函数函数()f x 在[]2,1x ∈-上单调递增,若[]2,1x ∃∈-,使得()()20f x x f x k ++-<成立,即()()()()222f x x f x k f x x f k x x x k x+<--⇒+<-⇒+<-则问题转化为[]2,1x ∃∈-,22k x x >+,即()2min 2,k x x>+在[]2,1x ∈-上22y x x=+得最小值为-1,故实数k 的取值范围是()1,-+∞.故选A.9.13-【解析】【分析】将问题转化为()()max max f x g x ≤,根据二次函数和分式的单调性可求得()f x 在[]0,3上的最小值和最大值及()g x 在[]2,3上的最大值;分别讨论()f x 最大值小于零、最小值小于零且最大值大于零、最小值大于零三种情况,得到()f x 每种情况下的最大值,从而得到不等式,解不等式求得结果.【详解】不等式()()12f x g x ≤恒成立可转化为:()()maxmax f x g x ≤当[]0,3x ∈时,()()min 113f x f a ==-+,()()max 333f x f a==+当[]2,3x ∈时,()()max 22g x g ==①若330a +≤,即1a ≤-时,()max 1313f x a a=-+=-132a ∴-≤,解得:13a ≥-(舍)②若13033a a -+≤<+,即113a -<≤时,()()(){}max max 1,3f x f f =-又()113f a -=-,()333f a=+当1333a a ->+,即113a -<<-时,()max 13f x a =-132a ∴-≤,解得:13a ≥-(舍)当1333a a -≤+,即1133a -≤≤时,()max 33f x a =+332a ∴+≤,解得:13a ≤-13a ∴=-③若130a -+>,即13a >时,()max 3333f x a a =+=+332a ∴+≤,解得:13a ≤-(舍)综上所述:13a =-本题正确结果:13-【点睛】本题考查恒成立和能成立综合应用的问题,关键是能够将不等式转化为两个函数最值之间的大小关系,从而根据函数的单调性求得函数的最值,通过最值的比较构造不等式求得结果.10.(1,)+∞【解析】【分析】根据条件构造函数F (x )()x f x e =,求函数的导数,利用函数的单调性即可得到结论.【详解】设F (x )()x f x e =,则F ′(x )()()'x f x f x e -=,∵()()f x f x '>,∴F ′(x )>0,即函数F (x )在定义域上单调递增.∵()()121x e f x f x -<-∴()()2121x x f x f x e e --<,即F (x )<F (2x 1-)∴x 2x 1-<,即x>1∴不等式()()121x e f x f x -<-的解为()1,+∞故答案为:()1,+∞【点睛】本题主要考查函数单调性的判断和应用,根据条件构造函数是解决本题的关键.11.532a ≤≤【解析】【分析】因为函数2152(1)()24log (1)a a x x x f x xx -⎧+-<⎪=⎨⎪≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,所以当1x ≥,时()log a f x x =是增函数,当1x <,()215224a f x x x -=+-也是增函数,且max min ()(1)()(1)f x x f x x <≤≥,从而可得答案。

热点2-1 函数的定义域、解析式与值域8大题型(解析版)

热点2-1 函数的定义域、解析式与值域8大题型(解析版)

热点2-1 函数定义域、解析式与值域8大题型函数的定义域、解析式与值域问题是高考数学的必考内容。

函数问题定义域优先,在解答函数问题时切记要先考虑定义域;函数解析式在高考中较少单独考查,多在解答题中出现;函数的值域在整个高考范畴应用的非常广泛,例如恒成立问题、有解问题、数形结合问题;基本不等式及“耐克函数”、“瘦腰函数”模型;数列的最大项、最小项;向量与复数的四则运算及模的最值;向量与复数的几何意义的最值;解析几何的函数性研究问题等;都需要转化为求最值问题。

在复习过程中,在熟练掌握基本的解题方法的同时,要多加训练综合性题目。

一、求函数的定义域的依据函数的定义域是指使函数有意义的自变量的取值范围 1、分式的分母不能为零.2、偶次方根的被开方数的被开方数必须大于等于零,(2,)n x n k k N *=∈其中中0,x ≥奇次方根的被开方数取全体实数,即(21,)n xn k k N *=+∈其中中,x R ∈.3、零次幂的底数不能为零,即0x 中0x ≠.4、如果函数是一些简单函数通过四则运算复合而成的,那么它的定义域是各个简单简单函数定义域的交集。

【注意】定义域用集合或区间表示,若用区间表示熟记,不能用“或”连接,而应用并集符号“∪”连接。

二、抽象函数及定义域求法1、已知)(x f 的定义域为A ,求))((x g f 的定义域,其实质是)(x g 的取值范围为A ,求x 的取值范围;2、已知))((x g f 的定义域为B ,求)(x f 的定义域,其实质是已知))((x g f 中的x 的取值范围为B ,求)(x g 的范围(值域),此范围就是)(x f 的定义域.3、已知))((x g f 的定义域,求))((x h f 的定义域,要先按(2)求出)(x f 的定义域.三、函数解析式的四种求法1、待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.(1)确定所有函数问题含待定系数的一般解析式; (2)根据恒等条件,列出一组含有待定系数的方程; (3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决。

第06讲 函数的单调性的判断、证明和单调区间的求法

第06讲 函数的单调性的判断、证明和单调区间的求法

精品二轮第06讲:函数的单调性的判断、证明和单调区间的求法【知识要点】一、判断函数单调性的方法判断函数单调性一般有四种方法:单调四法 导数定义复合图像 1、定义法用定义法判断函数的单调性的一般步骤:①取值,设D x x ∈21,,且12x x <;②作差,求)()(21x f x f -;③变形(合并同类项、通分、分解因式、配方等);④判断)()(21x f x f -的正负符号;⑤根据函数单调性的定义下结论.2、复合函数分析法设()y f u =,()u g x =[,]x a b ∈,[,]u m n ∈都是单调函数,则[()]y f g x =在[,]a b 上也是单调函数,其单调性由“同增异减”来确定,即“里外”函数增减性相同,复合函数为增函数,“里外”函数的增减性相反,复合函数为减函数.如下表:3、导数判断法设()f x 在某个区间(,)a b 内有导数()f x ',若()f x 在区间(,)a b 内,总有()0(()0)f x f x ''><,则()f x 在区间(,)a b 上为增函数(减函数).4、图像法一般通过已知条件作出函数图像的草图,如果函数的图像,在某个区间D ,从左到右,逐渐上升,则函数在这个区间D 是增函数;如果从左到右,是逐渐下降,则函数是减函数. 二、证明函数的单调性的方法证明函数的单调性一般有三种方法:定义法、复合函数分析法和导数法.由于数学的证明是比较严谨的,所以图像法只能用来判断函数的单调性,但是不能用来证明.三、求函数的单调区间求函数的单调区间:单调四法,导数定义复合图像 1、定义法 :由于这种方法比较复杂,所以一般用的较少.2、复合函数法:先求函数的定义域,再分解复合函数,再判断每一个内层函数的单调性,最后根据复合函数的单调性确定函数的单调性.3、导数法:先求函数的定义域D ,然后求导()f x ',再解不等式()()0f x '>< ,分别和D 求交集,得函数的递增(减)区间 .4、图像法:先利用描点法或图像的变换法作出函数的图像,再观察函数的图像,写出函数的单调区间.四、一些重要的有用的结论1、奇函数在其对称区间上的单调性相同,如函数xy 1=、x y =和3x y =;偶函数在其对称区间上的单调性相减,如函数2x y =.2、在公共的定义域内,增函数+增函数是增函数,减函数+减函数是减函数.其他的如增函数⨯增函数不一定是增函数,函数x y =和函数3x y =都是增函数,但是它们的乘积函数4x y =不是增函数. 3、求函数的单调区间,必须先求函数的定义域,即遵循“函数问题定义域优先的原则”. 4、单调区间必须用区间来表示,不能用集合或不等式,单调区间一般写成开区间,不必考虑端点问题.5、在多个单调区间之间不能用“或”和“”连接,只能用逗号隔开.如函数()y f x =的增区间为(1,2),(3,5).不要写成(1,2)(3,5).【方法讲评】【例1】证明函数()(0)f x x a x=+>在区间)+∞是增函数.【反馈检测1】讨论函数21)(++=x ax x f )21(≠a 在),2(+∞-上的单调性.【例2】已知函数()f x 的定义域是0x ≠的一切实数,对定义域内的任意12,x x ,都有1212()()()f x x f x f x =+,且当1x >时()0f x >,(2)1f =.(1)求证()f x 是偶函数;(2)()f x 在(0,)+∞上时增函数;(3)解不等式2(21)2f x -<.【反馈检测2】已知()f x 是定义在区间[1,1]-上的奇函数,且(1)1f =,若,[1,1],0m n m n ∈-+≠时,有()()0f m f n m n +>+.(1)解不等式1()(1)2f x f x +<-(2)若2()21f x t at ≤-+对所有[1,1],[1,1]x a ∈-∈-恒成立,求实数t 的取值范围.【例3】已知函数1ln )1()(2+++=ax x a x f (1)讨论函数)(x f 的单调性;(2)设1-<a .如果对任意),0(,21+∞∈x x ,||4)()(|2121x x x f x f -≥-,求a 的取值范围.【反馈检测3】已知函数1()ln 1af x x ax x-=-+-()a R ∈. (1)当12a ≤时,讨论()f x 的单调性; (2)设2()2 4.g x x bx =-+当14a =时,若对任意1(0,2)x ∈,存在[]21,2x ∈,使12()()f x g x ≥,求实数b 取值范围.【例4】 设函数()sin cos 1f x x x x =-++,02x π<<,求函数()f x 的单调区间与极值.【反馈检测4】 某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点,A B 及CD 的中点P 处,已知20AB km =,10CB km = ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且,A B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道,,AO BO OP ,设排污管道的总长为y km . (1)按下列要求写出函数关系式:①设()BAO rad θ∠=,将y 表示成θ的函数关系式; ②设OP x =(km ) ,将y 表示成x 的函数关系式.(2)请你选用(1)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短.【反馈检测5】函数()f x 的导函数'()f x ,对x R ∀∈,都有'()()f x f x >成立,若(ln 2)2f =,则满足不等式()xf x e >的x 的范围是( )A .1x >B .01x <<C .ln 2x >D .0ln 2x <<CBPOAD【反馈检测6】【2017天津,理6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( ) (A )a b c << (B )c b a << (C )b a c <<(D )b c a <<方法三 复合函数分析法 使用情景 较简单的复合函数.解题步骤先求函数的定义域,再分解复合函数,再判断每一个内层函数的单调性,最后根据复合函数的单调性确定函数的单调性.【例5】【2017课标II ,文8】函数2()ln(28)f x x x =-- 的单调递增区间是( ) A.(,2)-∞- B. (,1)-∞- C. (1,)+∞ D. (4,)+∞ 【反馈检测7】 已知函数22()sin 3sin sin()2cos 2f x wx wx wx wx π=+++ (0)x R w ∈>,在y 轴右侧的第一个最高点的横坐标为6π. (1) 求w ;(2)(2)若将函数()f x 的图象向右平移6π个单位后,再将得到的图象上各点横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图象,求函数()y g x =的最大值及单调递减区间.方法四 图像法使用情景 函数的图像比较容易画出.解题步骤一般通过已知条件作出函数图像的草图,如果函数的图像,在某个区间,从左到右,逐渐上升,则函数在这个区间是增函数;如果从左到右,是逐渐下降,则函数是减函数.【例6】求函数2()||f x x x =-+的单调区间.【反馈检测8】 已知函数),1()(0)(-=≥x x x f x R x f 时上的偶函数,当是定义在 (1)求函数)(x f 的解析式;(2)若)(x f =2,求x 的值; (3)画出该函数的图像并根据图像写出单调区间.精品二轮第06讲:函数的单调性的判断、证明和单调区间的求法参考答案【反馈检测1答案】当12a >时,原函数是增函数;当12a <时,原函数是减函数.【反馈检测2答案】(1)104x ≤≤;(2)022t t t =≥≤-或或 【反馈检测2详细解析】212121212121()()(1)1,()()()()()()f x f x x x f x f x f x f x x x x x +->>-∴-=+-=--设1>212121212121()()()()()00()()f x f x f x f x x x x x x x x x +-+-=->->+-+-由已知得21111211()()0()(1)111024112x f x f x f x f x x x x x⎧-≤+≤⎪⎪∴->∴+<-∴-≤-≤∴≤<⎨⎪⎪+<-⎩函数在定义域内单调递增。

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知识点五:函数解析式的求法
(1)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以
x 替代g (x ),便得f (x )的解析式(如例(1));
(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法(如例(3));
(3)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围(如例(2));
(4)方程思想:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1x
或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x )(如A 级T6).
例6 (1)已知f ⎝
⎛⎭
⎪⎫x +1x =x 2+1
x
2,求f (x )的解析式;
(2)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ).
变式.(1)已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式;
(2)设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式.
例7 已知2f (1/x )+f (x )=x(x ≠0) 。

求f (x )
变式 已知f (1/x )+af (x )=ax(x ≠0,a ≠±1) 。

求f (x )
函数单调性与最大(小)值
知识点一 增函数、减函数、单调性、单调区间的概念:
一般地,设函数f(x)的定义域为A ,区间
如果对于内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f(x)在区间上是增函数;
如果对于内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f(x)在区间上是减函数.
如果函数f(x)在区间D 上是增函数或者减函数,那么函数f(x)在这一区间上具有严格的单调性,区间D 叫做函数的单调区间。

知识点二:常见函数的单调性
(1)一次函数的单调性:对函数y ax b =+(0)a ≠ 当0>a 时,函数)(x f 单调增加; 当0<a 时,函数)(x f 单调减小. (2)反比例函数单调性:对函数(k 0)k
y x
=

当0k >时,函数)(x f 单调减小; 当0k <时,函数)(x f 单调增加.
(3)二次函数的单调性:对函数c bx ax x f ++=2
)()0(≠a ,
当0>a 时函数)(x f 在对称轴a b
x 2-
=的左侧单调减小,右侧单调增加; 当0<a 时函数)(x f 在对称轴a
b
x 2-=的左侧单调增加,右侧单调减小
知识点三:单调性的证明 1)定义法
(1)取值.设是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
(2)变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形; (3)定号.判断差的正负或商与1的大小关系; (4)得出结论.
2).图象法:借助图象直观判断. 3).复合函数单调性判断方法:设
若内外两函数的单调性相同,则在x 的区间D 内单调递增, 若内外两函数的单调性相反时,则在x 的区间D 内单调递减. (同增异减)
知识点四:最大(小)值
.
【典型例题】
考点1.根据图像判定函数单调性
【例1】右图是定义在闭区间[-5, 5]上的函数y =f(x)的图象,根据图象说出y
=f(x)的单调区间,以及在每一单调区间上, y =f(x)是增函数还是减函数.
【变式1】如图是定义在闭区间 [-5,6]上的函数y =f(x)的图象,根据图象说出
函数y =f(x) 的单调区间,以及在每一单调区间上,函数y =f(x)是增函数还是减函数.
考点二.判断函数的单调性 【例2】写出下列函数的单调区间
(1)
(2)3422
--=x x y ; (3)||2)(2x x x f -=; (4) |2|)(2x x x f -=
【例3】下列函数中,在区间)2,0(上递增的是( ) A .x
y 1= B .x y -= C .1-=x y D .122
++=x x y
【变式1】 函数y =x 2
-6x +10在区间(2,4)上是 ( ) A .递减函数
B .递增函数
C .先递减再递增
D .先递增再递减
【变式2】讨论函数2
()1f x x =-与f (x )=x +a x
(a >0)的单调性
考点3 用定义法证明函数的单调性
【例4】(1)证明函数2
()+1f x x =在-∞(,0)
上是减函数;
(2)求证:函数11
)(--
=x
x f 在区间)0,(-∞上是单调增函数。

【变式1】证明函数y=2x+5的单调性
【变式2】判断函数f (x )=在(1,2)上的增减情况.
考点四 利用单调性求最值 【例5】已知函数2
()2
f x x =
-((]2,6x ∈),求函数的最大值和最小值.
【变式1】求函数f (x )=
2x
x +1
在区间[1,2]内的最大值和最小值.
考点四 单调性的运用
【例6】函数在上是减函数,则求m 的取值范围 .
【例7】函数f (x )是R 上的减函数,求f (a 2
-a +1)与f (34 )的大小关系 .
【变式1】已知函数上是单调函数,的取值范围是 .
【变式2】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 的取值范围是
1.已知映射f:A →B ,在f 的作用下,下列说法中不正确的是( )
A . A 中每个元素必有象,但
B 中元素不一定有原象 B . B 中元素可以有两个原象
C . A 中的任何元素有且只能有唯一的象
D . A 与B 必须是非空的数集
4.函数的图象与直线的公共点数目是( )
A .
B .
C .或
D .或
5.已知集合,且,使中元素和中的元素对应,则的值分别为( ) A . B . C . D . 6.已知,若,则的值是( )
A .
B .或
C .,或
D .
7.为了得到函数的图象,可以把函数的图象适当平移,这个平移是( ) A .沿轴向右平移个单位 B .沿轴向右平移个单位 C .沿轴向左平移个单位 D .沿轴向左平移个单位
8. 下列函数中,在区间 )(2,0上为增函数的是( ).
A .
B .
C .
D . 9.函数 的增区间是( ) A . B . C . D .
10. 在 上是减函数,则a 的取值范围是( ) A . B . C . D .
12.当 时,函数 的值有正也有负,则实数a 的取值范围是( ) A . B . C . D .
12.若函数在区间(a ,b )上为增函数,在区间(b ,c )上也是增函数,则函数 在区间(a ,c )上( )
A. 必是增函数
B. 必是减函数
C. 是增函数或是减函数
D. 无法确定
增减性
13.函数在区间单调递增、在区间(]0,∞-上单调递减,则满足<的x 取值范围是( ) A .(,) B .(,) C .(,) D .
14.已知,则的解析式为( )
A .
B .
C .
D .
1.函数 ,当 时,是增函数,当 (]2,-∞-∈x 时是减函数,则f(1)=_____________
2.函数f (x ) = x 2
+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 3.设函数则实数的取值范围是_______________. 4.若二次函数的图象与x 轴交于,且函数的最大 值为,则这个二次函数的表达式是_______________.
1.根据下列条件,求函数的解析式:
(1)已知f(x)是一次函数,且f(f(x))=4x-1,求f(x);
(2)已知f(x)是二次函数,且f(2)=-3,f(-2)=-7,f(0)=-3,求f(x);
(3)已知f(x-3)=x 2
+2x+1,求f(x+3); (4)已知;
(5)已知f(x)的定义域为R ,且2f(x)+f(-x)=3x+1,求f(x).。

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