2.2 函数的单调性与最值
高考数学专题复习《函数的单调性与最大值》PPT课件
解 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.证明
如下:
(方法1 定义法)任取x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,
因为
-1+1
1
f(x)=a(
)=a(1+ ),则
-1
-1
1
1
( 2 - 1 )
f(x1)-f(x2)=a(1+ )-a(1+ )=
(-1)-
(方法2 导数法) f'(x)=
2
(-1)
=
-
(-1)2
,所以当a>0时,f'(x)<0,当a<0
时,f'(x)>0,即当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.
解题心得1.判断函数单调性的四种方法:
(1)定义法;
(2)图像法;
3
∴f(-2)<f(- )<f(-1).故选
2
D.
f(x)在(-∞,-1]上是增函数,
3 1
4.(2020 全国 2,文 10)设函数 f(x)=x - 3 ,则 f(x)(
)
A.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增 B.是奇函数,且在(0,+∞)上单调递减
C.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增 D.是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减
3.若f(x)满足f(-x)=f(x),且在(-∞,-1]上是增函数,则(
3
A.f(-2)<f(-1)<f(2)
3
B.f(-1)<f(-2)<f(2)
第二章 §2.2 函数的单调性与最值-2025高中数学大一轮复习讲义人教A版
§2.2函数的单调性与最值课标要求1.借助函数图象，会用数学符号语言表达函数的单调性、最值，理解实际意义.2.掌握函数单调性的简单应用．知识梳理1．函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地，设函数f (x )的定义域为D ，区间I ⊆D ，如果∀x 1，x 2∈I 当x 1<x 2时，都有f (x 1)<f (x 2)，那么就称函数f (x )在区间I 上单调递增，特别地，当函数f (x )在它的定义域上单调递增时，我们就称它是增函数当x 1<x 2时，都有f (x 1)>f (x 2)，那么就称函数f (x )在区间I 上单调递减，特别地，当函数f (x )在它的定义域上单调递减时，我们就称它是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y ＝f (x )在区间I 上单调递增或单调递减，那么就说函数y ＝f (x )在这一区间具有(严格的)单调性，区间I 叫做y ＝f (x )的单调区间．2．函数的最值前提一般地，设函数y ＝f (x )的定义域为D ，如果存在实数M 满足条件(1)∀x ∈D ，都有f (x )≤M ；(1)∀x ∈D ，都有f (x )≥M ；(2)∃x0∈D，使得f(x0)＝M(2)∃x0∈D，使得f(x0)＝M结论M是函数y＝f(x)的最大值M是函数y＝f(x)的最小值常用结论1．∀x1，x2∈I且x1≠x2，有f(x1)－f(x2)x1－x2>0(<0)或(x1－x2)[f(x1)－f(x2)]>0(<0)⇔f(x)在区间I上单调递增(减)．2．在公共定义域内，增函数＋增函数＝增函数，减函数＋减函数＝减函数．3．函数y＝f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y＝－f(x)，y＝1f(x)的单调性相反．4．复合函数的单调性：同增异减．自主诊断1．判断下列结论是否正确．(请在括号中打“√”或“×”)(1)若函数f(x)满足f(－3)<f(2)，则f(x)在[－3,2]上单调递增．(×)(2)若函数f(x)在(－2,3)上单调递增，则函数f(x)的单调递增区间为(－2,3)．(×)(3)若函数f(x)在区间[a，b]上连续，则f(x)在区间[a，b]上一定有最值．(√)(4)函数y＝1x的单调递减区间是(－∞，0)∪(0，＋∞)．(×)2．下列函数中，在其定义域上是减函数的是()A．y＝－2x＋1B．y＝x2＋1C．y＝x D．y＝2x答案A解析y＝－2x＋1在R上是减函数，故A正确；y＝x2＋1在(－∞，0)上单调递减，在(0，＋∞)上单调递增，故B错误；y＝x在[0，＋∞)上是增函数，故C错误；y＝2x在R上是增函数，故D错误．3．(2023·宜春统考)函数y＝－1x＋1在区间[1,2]上的最大值为()A．－13B．－12C．－1D．不存在答案A解析y＝－1x＋1在(－1，＋∞)上单调递增，则y＝－1x＋1在区间[1,2]上单调递增，所以y max＝－12＋1＝－13.4．函数f (x )是定义在[0，＋∞)上的减函数，则满足f (2x －1)>f x 的取值范围是________．答案12，解析∵f (x )的定义域是[0，＋∞)，∴2x －1≥0，即x ≥12，又∵f (x )是定义在[0，＋∞)上的减函数，∴2x －1<13，即x <23，则x 的取值范围为12，题型一确定函数的单调性命题点1函数单调性的判断例1(多选)下列函数在(0，＋∞)上单调递增的是()A ．y ＝x －1xB ．y ＝|x 2－2x |C ．y ＝2x ＋2cos xD ．y ＝lg(x ＋1)答案ACD解析∵y ＝x 与y ＝－1x 在(0，＋∞)上单调递增，∴y ＝x －1x在(0，＋∞)上单调递增，故A 正确；由y ＝|x 2－2x |的图象(图略)知，B 不正确；∵y ′＝2－2sin x ≥0，∴y ＝2x ＋2cos x 是R 上的增函数，故C 正确；函数y ＝lg(x ＋1)是定义域(－1，＋∞)上的增函数，故D 正确．命题点2利用定义证明函数的单调性例2试讨论函数f (x )＝axx －1(a ≠0)在(－1,1)上的单调性．解方法一定义法设－1<x 1<x 2<1，因为f (x )＝所以f (x 1)－f (x 2)＝＝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)上单调递减；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)上单调递增．方法二导数法f ′(x )＝(ax )′(x －1)－ax (x －1)′(x －1)2＝a (x －1)－ax (x －1)2＝－a(x －1)2.故当a >0时，f ′(x )<0，函数f (x )在(－1,1)上单调递减；当a <0时，f ′(x )>0，函数f (x )在(－1,1)上单调递增．思维升华确定函数单调性的四种方法(1)定义法．(2)导数法．(3)图象法．(4)性质法．跟踪训练1(1)函数g (x )＝x ·|x －1|＋1的单调递减区间为()－∞，12 B.12，1C ．[1，＋∞)－∞，12∪[1，＋∞)答案B解析g (x )＝x ·|x －1|＋12－x ＋1，x ≥1，x 2＋x ＋1，x <1，画出函数图象，如图所示，根据图象知，函数的单调递减区间为12，1.(2)(2024·唐山模拟)函数f (x )＝212log (232)x x --的单调递增区间为________．答案解析令t ＝2x 2－3x －2>0，解得x >2或x <－12，则f (x )∞(2，＋∞)，由f (t )＝12log t 在(0，＋∞)上单调递减，根据复合函数的单调性：同增异减，函数t ＝2x 2－3x －2的单调递减区间，即为f (x )的单调递增区间，再结合f (x )的定义域可知，f (x )∞题型二函数单调性的应用命题点1比较函数值的大小例3(2023·湘潭统考)定义在R 上的偶函数f (x )满足：对任意的x 1，x 2∈(－∞，0](x 1≠x 2)，有f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0，则()A ．f (－2)<f (3)<f (4)B ．f (－2)>f (3)>f (4)C ．f (3)<f (4)<f (－2)D ．f (4)<f (－2)<f (3)答案A解析因为对任意的x 1，x 2∈(－∞，0](x 1≠x 2)，有f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0，所以f (x )在(－∞，0]上单调递减，又f (x )为偶函数，所以f (x )在(0，＋∞)上单调递增，则f (2)<f (3)<f (4)，又f (－2)＝f (2)，所以f (－2)<f (3)<f (4)．命题点2求函数的最值例4(2023·四川外国语大学附中模拟)函数f (x )＝x －2x ＋1在[1,4]上的值域为()A.1，92B ．[0,1]C.0，92 D.2，92答案C解析由y ＝x 在[1,4]上单调递增，且y ＝2x在[1,4]上单调递减，可得f (x )＝x －2x ＋1在[1,4]上单调递增，又f (1)＝0，f (4)＝92，故值域为0，92.求函数的值域(最值)的常用方法(1)配方法：主要用于和一元二次函数有关的函数求值域问题．(2)单调性法：利用函数的单调性，再根据所给定义域来确定函数的值域．(3)数形结合法．(4)换元法：引进一个(几个)新的量来代替原来的量，实行这种“变量代换”．(5)分离常数法：分子、分母同次的分式形式采用配凑分子的方法，把函数分离成一个常数和一个分式和的形式．典例(多选)下列函数中，值域正确的是()A ．当x ∈[0,3)时，函数y ＝x 2－2x ＋3的值域为[2,6)B ．函数y ＝2x ＋1x －3的值域为RC ．函数y ＝2x －x －1的值域为158，＋∞D ．函数y ＝x ＋1＋x －1的值域为[2，＋∞)答案ACD解析对于A ，(配方法)y ＝x 2－2x ＋3＝(x －1)2＋2，由x ∈[0,3)，再结合函数的图象(如图①所示)，可得函数的值域为[2,6)．对于B ，(分离常数法)y ＝2x ＋1x －3＝2(x －3)＋7x －3＝2＋7x －3，显然7x －3≠0，∴y ≠2.故函数的值域为(－∞，2)∪(2，＋∞)．对于C ，(换元法)设t ＝x －1，则x ＝t 2＋1，且t ≥0，∴y ＝2(t 2＋1)－t ＝＋158，由t ≥0，再结合函数的图象(如图②所示)，可得函数的值域为158，＋对于D，函数的定义域为[1，＋∞)，∵y＝x＋1与y＝x－1在[1，＋∞)上均单调递增，∴y＝x＋1＋x－1在[1，＋∞)上为增函数，∴当x＝1时，y min＝2，即函数的值域为[2，＋∞)．命题点3解函数不等式例5函数y＝f(x)是定义在[－2,2]上的减函数，且f(a＋1)<f(2a)，则实数a的取值范围是________．答案[－1,1)解析2≤a＋1≤2，2≤2a≤2，＋1>2a⇒－1≤a<1.所以实数a的取值范围是[－1,1)．命题点4求参数的取值范围例6(2024·恩施模拟)已知函数f(x)3a－1)x＋4a，x<1，2－ax＋6，x≥1满足：对任意x1，x2∈R，当x1≠x2时，都有f(x1)－f(x2)x1－x2>0成立，则实数a的取值范围是()A．[2，＋∞)21D．[1,2]答案C解析对任意x1，x2∈R，当x1≠x2时，都有f(x1)－f(x2)x1－x2>0成立，所以函数f(x)3a－1)x＋4a，x<1，2－ax＋6，x≥1在R上是增函数，－1>0，1，－1＋4a≤1－a＋6，解得13<a≤1，所以实数a1.思维升华(1)比较函数值的大小时，先转化到同一个单调区间内，然后利用函数的单调性解决．(2)求解函数不等式时，由条件脱去“f”，转化为自变量间的大小关系，应注意函数的定义域．(3)利用单调性求参数的取值(范围)．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．对于分段函数，要注意衔接点的取值．跟踪训练2(1)已知函数f(x)(x＋1)，x≥0，2x2，x<0，则不等式f(x＋2)<f(x2＋2x)的解集是()A．(－2,1)B．(0,1)C．(－∞，－2)∪(1，＋∞) D．(1，＋∞)答案C解析由函数f(x)(x＋1)，x≥0，2x2，x<0的图象(图略)可得f(x)在R上是增函数，则不等式f(x＋2)<f(x2＋2x)等价于x＋2<x2＋2x，即x2＋x－2>0，解得x>1或x<－2，则原不等式的解集为(－∞，－2)∪(1，＋∞)．(2)若函数f(x)＝x＋a－3x－1在(a，＋∞)上单调递增，则实数a的取值范围为________．答案[1,2)解析f(x)＝x＋a－3x－1＝x－1＋a－2x－1＝1＋a－2x－1∵f(x)在(a，＋∞)上单调递增，－2<0，≥1⇒1≤a<2.课时精练一、单项选择题1．(2023·菏泽检测)下列函数中，在区间(0,1)上单调递增的是()A．y＝－x2＋1B．y＝xC．y＝1xD．y＝3－x答案B解析y＝－x2＋1在区间(0,1)上单调递减，故A不符合题意；y＝x是[0，＋∞)上的增函数，所以在区间(0,1)上单调递增，故B符合题意；y＝1x在(0，＋∞)上单调递减，所以在区间(0,1)上单调递减，故C不符合题意；y＝3－x在区间(0,1)上单调递减，故D不符合题意．2．函数f(x)＝－|x－2|的单调递减区间为() A．(－∞，2]B．[2，＋∞) C．[0,2]D．[0，＋∞)答案B解析∵y＝|x－2|－2，x≥2，x＋2，x<2，∴函数y＝|x－2|的单调递减区间是(－∞，2]，单调递增区间为[2，＋∞)，∴f(x)＝－|x－2|的单调递减区间是[2，＋∞)．3．(2024·邵阳统考)已知f(x)是偶函数，f(x)在[1,3]上单调递增，则f(1)，f(－2)，f(－3)的大小关系为()A．f(1)>f(－2)>f(－3)B．f(－2)>f(－3)>f(1)C．f(－3)>f(1)>f(－2)D．f(－3)>f(－2)>f(1)答案D解析因为f(x)是偶函数，所以f(－2)＝f(2)，f(－3)＝f(3)．因为f(x)在[1,3]上单调递增，所以f(3)>f(2)>f(1)，所以f(－3)>f(－2)>f(1)．4．已知函数f(x)＝2xx－1，则f(x)在区间[2,6]上的最大值为()A.125B．3C．4D．5答案C解析∵f(x)＝2xx－1＝2＋2x－1在[2,6]上单调递减，∴f(x)max＝f(2)＝4.5．(2023·杭州模拟)已知函数f(x)＝x＋ln x－1，则不等式f(x)<0的解集为() A．(e，＋∞)B．(1，＋∞)C．(0,1)D．(0，＋∞)答案C解析函数f(x)＝x＋ln x－1的定义域为(0，＋∞)．因为y＝x－1在(0，＋∞)上单调递增，y＝ln x在(0，＋∞)上单调递增，所以f(x)＝x＋ln x－1在(0，＋∞)上单调递增，又f (1)＝1＋ln 1－1＝0，所以不等式f (x )<0的解集为(0,1)．6．已知函数y ＝f (x )的定义域为R ，对任意x 1，x 2且x 1≠x 2，都有f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>－1，则下列说法正确的是()A ．y ＝f (x )＋x 是增函数B ．y ＝f (x )＋x 是减函数C ．y ＝f (x )是增函数D ．y ＝f (x )是减函数答案A解析不妨令x 1<x 2，∴x 1－x 2<0，∵f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>－1⇔f (x 1)－f (x 2)<－(x 1－x 2)⇔f (x 1)＋x 1<f (x 2)＋x 2，令g (x )＝f (x )＋x ，∴g (x 1)<g (x 2)，又x 1<x 2，∴g (x )＝f (x )＋x 是增函数．二、多项选择题7．下列说法中，正确的是()A ．若对任意x 1，x 2∈I ，当x 1<x 2时，f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>0，则y ＝f (x )在I 上单调递增B ．函数y ＝x 2在R 上是增函数C ．函数y ＝－1x在定义域上是增函数D ．函数y ＝1x 的单调递减区间是(－∞，0)和(0，＋∞)答案AD解析对于A ，若对任意x 1，x 2∈I ，当x 1<x 2时，f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>0，则有f (x 1)<f (x 2)，由函数单调性的定义可知y ＝f (x )在I 上单调递增，故A 正确；对于B ，由二次函数的性质可知，y ＝x 2在(－∞，0)上单调递减，在(0，＋∞)上单调递增，故B 错误；对于C ，由反比例函数单调性可知，y ＝－1x 在(－∞，0)和(0，＋∞)上单调递增，故C 错误；对于D ，由反比例函数单调性可知，y ＝1x 的单调递减区间是(－∞，0)和(0，＋∞)，故D 正确．8．(2023·广州联考)已知函数f (x )＝x 2－2ax ＋a 在区间(－∞，1)上有最小值，则函数g (x )＝f (x )x 在区间[1，＋∞)上一定()A ．单调递减B ．单调递增C ．有最小值D ．有最大值答案BC 解析∵函数f (x )＝x 2－2ax ＋a 在区间(－∞，1)上有最小值，∴函数图象的对称轴应当位于区间(－∞，1)内，∴a <1，g (x )＝f (x )x ＝x ＋a x－2a (x ≥1)，任取1≤x 1<x 2，g (x 1)－g (x 2)＝x 1＋a x 1－x 2－a x 2＝x 1－x 2＋a (x 2－x 1)x 1x 2＝(x 1－x 2)x 1x 2－a x 1x 2，由a <1,1≤x 1<x 2，有x 1－x 2<0，x 1x 2>1>0，x 1x 2－a >0，则g (x 1)－g (x 2)<0，即g (x 1)<g (x 2)，所以g (x )＝x ＋a x－2a 在区间[1，＋∞)上单调递增，函数的最小值为g (1)＝1－a ，无最大值．三、填空题9．函数f (x )＝－x 2＋2x ＋3的单调递增区间为______．答案[－1,1]解析要使函数f (x )有意义，则－x 2＋2x ＋3≥0，解得－1≤x ≤3，令y ＝－x 2＋2x ＋3＝－(x －1)2＋4，根据复合函数的单调性可知，函数f (x )的单调递增区间为[－1,1]．10．(2023·松原联考)已知函数f (x )＝2x －2－x ，则不等式f (3x －1)<f (1－x )的解集为________．答案解析函数y ＝2x 与y ＝－2－x 均在R 上是增函数，故f (x )在R 上是增函数，f (3x －1)<f (1－x )等价于3x －1<1－x ，得x <12.11．已知命题p ：“若f (x )<f (4)对任意的x ∈(0,4)都成立，则f (x )在(0,4)上单调递增”．能说明命题p 为假命题的一个函数是________________．答案f (x )＝(x －1)2(答案不唯一，如f (x )x ，0<x <4，，x ＝4，只要满足题意即可)解析由题意知，令f (x )＝(x －1)2，满足f (x )<f (4)对任意的x ∈(0,4)都成立，但函数f (x )在(0,1)上单调递减，在(1,4)上单调递增，所以函数f (x )＝(x －1)2可以说明命题p 为假命题．12．(2023·临川一中模拟)已知函数f (x )＝log a (x 2－ax ＋3)在[0,1]上单调递减，则实数a 的取值范围是________．答案[2,4)解析函数f (x )＝log a (x 2－ax ＋3)在[0,1]上单调递减，当0<a <1时，x 2－ax ＋3＋3－a 24≥3－a 24>0恒成立，而函数u ＝x 2－ax ＋3在区间[0,1]上不单调，因此0<a <1不符合题意；当a >1时，函数y ＝log a u 在(0，＋∞)上单调递增，由复合函数的单调性，得函数u ＝x 2－ax ＋3在区间[0,1]上单调递减，因此a 2≥1，并且12－a ×1＋3>0，解得2≤a <4，所以实数a 的取值范围是[2,4)．四、解答题13．(2023·昆明统考)给定函数f (x )，g (x )＝－x 2＋4x ＋1，x ∈R .(1)在同一直角坐标系中画出函数f (x )和g (x )的图象；(2)∀x ∈R ，用M (x )表示f (x )，g (x )中的最大者，记为M (x )＝max{f (x )，g (x )}，试判断M (x )在区间(－∞，a ]上的单调性．解(1)f (x )，g (x )的图象如图所示．(2)由(1)及M (x )的定义得，M (x )在(－∞，0]上单调递减，在[0,2]上单调递增，在[2，＋∞)上单调递减，所以当a ≤0时，M (x )在(－∞，a ]上单调递减；当0<a ≤2时，M (x )在(－∞，0]上单调递减，在[0，a ]上单调递增；当a >2时，M (x )在(－∞，0]上单调递减，在[0,2]上单调递增，在[2，a ]上单调递减．14．(2023·重庆联考)已知f (x )＝2x －12x ＋1(x ∈R )．(1)判断函数f (x )的单调性，并用定义证明；(2)解关于t 的不等式f (t 2－3)＋f (2t )<0.解(1)f (x )＝2x －12x ＋1＝1－22x ＋1在R 上是增函数．证明：在R 上任取x 1，x 2且x 1<x 2，f (x 1)－f (x 2)＝121212222(22)112121(21)(21)x x x x x x -⎛⎫⎛⎫---= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭，由x 1<x 2可知12022x x <<，所以1212220,210,210x x x x <>>－＋＋，所以f (x 1)－f (x 2)<0，即f (x 1)<f (x 2)．即f (x )在R 上是增函数．(2)易知f (－x )＝2－x －12－x ＋1＝1－2x 1＋2x ＝－f (x )，所以函数f (x )为奇函数，由(1)知，函数f (x )在R 上是增函数，由f (t 2－3)＋f (2t )<0，可得f (t 2－3)<－f (2t )＝f (－2t )，所以t 2－3<－2t ，即t 2＋2t －3<0，解得－3<t <1，即关于t 的不等式f (t 2－3)＋f (2t )<0的解集为{t |－3<t <1}．15．(多选)(2024·长沙模拟)已知函数y ＝f (x )的图象关于y 轴对称，且对于y ＝f (x )(x ∈R )，当x 1，x 2∈(－∞，0)且x 1≠x 2时，f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0恒成立，若f (2ax )<f (2x 2＋1)对任意的x ∈R 恒成立，则实数a 的取值范围可以是()A ．(－2，－1)－12，1C ．[0，2)D ．(2，＋∞)答案ABC 解析由题意得y ＝f (x )为偶函数，且在(－∞，0)上单调递减，故y ＝f (x )在(0，＋∞)上单调递增，因为f (2ax )<f (2x 2＋1)，故f (|2ax |)<f (2x 2＋1)，所以|2ax |<2x 2＋1，当x ＝0时，|0|<1恒成立，满足要求，当x ≠0时，|2a |<2x 2＋1|x |＝2|x |＋1|x |在x ∈(－∞，0)∪(0，＋∞)上恒成立，其中2|x |＋1|x |≥22|x |·1|x |＝22，当且仅当2|x |＝1|x |，即|x |＝22时，等号成立，故|2a |<22，解得－2<a <2，综上，a 的取值范围为－2<a <2，A 选项，由于(－2，－1)⊆(－2，2)，A 正确；B －12，1⊆(－2，2)，B 正确；C 选项，[0，2)⊆(－2，2)，C 正确；D 选项，(2，＋∞)显然不是(－2，2)的子集，D 错误．16．已知函数f (x )－x 2，x ≥0，2x ，x <0.若对任意x 1，x 2∈R ，且x 1≠x 2都有f (x 2)－f (x 1)x 2－x 1<0，则实数a 的取值范围为__________；若f (x )在[－1，t )上的值域为[0,4]，则实数t 的取值范围为__________．答案(－∞，0](2,4]解析若对任意x 1，x 2∈R ，且x 1≠x 2都有f (x 2)－f (x 1)x 2－x 1<0，则f (x )在R 上是减函数，则a 2≤0，即a ≤0，所以实数a 的取值范围为(－∞，0]；当a >0时，若f (x )在[－1，t )上的值域为[0,4]，则f ＝a 22－a 24＝4，解得a ＝4或a ＝－4(舍去)，又f (－1)＝2，f (0)＝f (4)＝0，所以2<t ≤4；当a ≤0时，f (x )在[－1，t )上单调递减，则f (x )在[－1，t )上的最大值为f (－1)＝2，不符合题意，所以实数t 的取值范围为(2,4]．。
2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题2-2 函数的单调性与最值【含答案】
2021届高三高考数学理科一轮复习知识点专题2.2 函数的单调性与最值【核心素养分析】1.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义．2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.3.培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象能力。
【重点知识梳理】知识点一函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地，设函数f(x)的定义域为I，如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值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)单调区间的定义如果函数y＝f(x)在区间D上是增函数或减函数，那么就说函数y＝f(x)在这一区间具有(严格的)单调性，区间D叫做y＝f(x)的单调区间．知识点二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；(3)对于任意的x∈I，都有f(x)≥M；(2)存在x 0∈I ，使得f (x 0)＝M(4)存在x 0∈I ，使得f (x 0)＝M 结论M 为最大值M 为最小值【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 ].【典型题分析】高频考点一 确定不含参函数的单调性(区间)例1.（2020·新课标Ⅱ）设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--，则f (x )（ ） A. 是偶函数，且在1(,)2+∞单调递增B. 是奇函数，且在11(,)22-单调递减C. 是偶函数，且在1(,)2-∞-单调递增D. 是奇函数，且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭，关于坐标原点对称，又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-，()f x ∴为定义域上的奇函数，可排除AC ；当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时，()()()ln 21ln 12f x x x =+--， ()ln 21y x =+在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减，()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，排除B ； 当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时，()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭，2121x μ=+-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减，()ln f μμ=在定义域内单调递增，根据复合函数单调性可知：()f x 在1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭上单调递减，D 正确. 【举一反三】（2020·山东青岛二中模拟）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， 所以y ＝x 2＋x －6的单调减区间为(－∞，－3]，单调增区间为[2，＋∞)。
【全程复习方略】2013版高中数学 (主干知识+典例精析)2.2函数的单调性与最值课件 理 新人教B版
(3)由y=ax在(0，+≦)上是减函数，知a＜0； 由 y b 在(0，+≦)上是减函数，知b＜0．
x
≨y=ax2+bx的对称轴 x b ＜0，
2a
又≧y=ax2+bx的开口向下, ≨ y=ax2+bx在(0，+≦)上是减函数． 答案：(1)①真 ②真 ③假 ④真
(2)>
{x|x>1或x<-1}
x 1
【解题指南】(1)转化为基本初等函数的单调性去判断； (2)可用定义法或导数法.
【规范解答】(1)函数f(x)的定义域为( 1 ，+≦)，令
2
t=2x+1(t>0),
因为y=log5t在t∈(0,+≦)上为增函数，t=2x+1在(
1 ，+≦) 2
上为增函数，
所以函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间为( 1 ,+≦).
f(1-x2)＞f(2x)的条件，得出1-x2与2x之间的大小关系， 进而求得x的取值范围.也可分1-x2≥0，1-x2<0讨论求解.
【规范解答】方法一：画出
x 2 1，x 0 的图象， f x 1，x＜0
由图象可知， 若f(1-x2)＞f(2x)，
1＜x＜1 1 x 2＞0 ， 则 ，即 2 1 x ＞2x 1 2＜x＜ 1 2
由图象知f(2)>f(-1)>f(0).
【反思·感悟】1.当已知函数的单调性，解含有“f”号的不等 式时，首先要根据函数的性质，转化为如“f(g(x))>f(h(x))” 的形式，再利用单调性，转化为具体不等式求解，但要注意函 数的定义域. 2.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
202新数学复习第二章函数导数及其应用2.2函数的单调性与最值学案含解析
第二节函数的单调性与最值课标要求考情分析1。
理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义．2．会运用基本初等函数的图象分析函数的性质。
1。
主要考查函数单调性的判定、求单调区间、比较大小、解不等式、求最值及不等式恒成立问题．2．题型以选择题、填空题为主，若与导数交汇命题则以解答题的形式出现,属中高档题.知识点一函数的单调性1．增函数、减函数的定义定义：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:(1)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上是增函数；（2）减函数：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y＝f(x）的单调区间．注意以下结论1．对∀x1，x2∈D(x1≠x2)，错误!>0⇔f(x)在D上是增函数，错误!<0⇔f（x)在D上是减函数．2．对勾函数y＝x＋错误!(a〉0）的增区间为(－∞,－错误!]和［错误!，＋∞）,减区间为[－错误!，0）和(0，错误!]．3．在区间D上，两个增函数的和仍是增函数，两个减函数的和仍是减函数．4．函数f(g（x))的单调性与函数y＝f（u）和u＝g(x）的单调性的关系是“同增异减”．知识点二函数的最值1．思考辨析判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”）(1）对于函数f（x)，x∈D，若对任意x1，x2∈D，且x1≠x2有（x1－x2）[f（x1）－f(x2)］〉0,则函数f（x)在区间D上是增函数．(√)（2）函数y＝1x的单调递减区间是（－∞,0）∪(0,＋∞)．（×）（3）对于函数y＝f(x）,若f(1）<f（3)，则f（x)为增函数．(×)（4）函数y＝f（x）在［1，＋∞)上是增函数，则函数的单调递增区间是[1,＋∞）．（×）解析:（2)此单调区间不能用并集符号连接，取x1＝－1，x2＝1,则f（－1)〈f(1），故应说成单调递减区间为(－∞,0）和（0,＋∞）．(3）应对任意的x1<x2，f（x1)〈f(x2）成立才可以．（4)若f（x)＝x,f（x)在[1，＋∞）上为增函数，但y＝f(x）的单调递增区间是R.2．小题热身（1)下列函数中,在区间（0，＋∞)内单调递减的是（A）A．y＝错误!－x B．y＝x2－xC．y＝ln x－x D．y＝e x(2）函数f（x)＝－x＋错误!在区间错误!上的最大值是(A)A．错误!B．－错误!C．－2 D．2（3)设定义在[－1，7］上的函数y＝f(x)的图象如图所示,则函数y＝f（x)的增区间为［－1,1]和[5,7］．(4）函数f（x）＝错误!的值域为（－∞，2）．（5）函数f(x）＝错误!在[2,6]上的最大值和最小值分别是4,错误!.解析：（1）对于A,y1＝错误!在(0，＋∞）内是减函数，y2＝x在（0，＋∞)内是增函数，则y＝1x－x在（0，＋∞)内是减函数；B,C选项中的函数在（0，＋∞）上均不单调；选项D中，y＝e x 在(0,＋∞）上是增函数．（2）∵函数y＝－x与y＝错误!在x∈错误!上都是减函数，∴函数f（x)＝－x＋错误!在错误!上是减函数，故f(x）的最大值为f（－2）＝2－错误!＝错误!.(3）由图可知函数的增区间为[－1，1］和［5,7]．（4）当x≥1时，f(x）＝log错误!x是单调递减的，此时，函数的值域为(－∞，0]；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)．(5）函数f（x）＝错误!＝错误!＝2＋错误!在［2，6]上单调递减，所以f（x）min＝f（6)＝错误!＝错误!。
专题2.2 函数的单调性与最值(重难点突破)(解析版)
专题2.2 函数的单调性与最值（重难点突破）（理科）一、考纲要求1.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义．2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.3.培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象能力。
二、考情分析三、考点梳理【基础知识梳理】1、函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地，设函数f(x)的定义域为I，如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值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1/ 112 / 11自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y ＝f (x )在区间D 上是增函数或减函数，那么就说函数y ＝f (x )在这一区间具有(严格的)单调性，区间D 叫做y ＝f (x )的单调区间． 2、函数的最值前提设函数()y f x =的定义域为I ，如果存在实数M 满足 条件（1）对于任意的x I ∈，都有()f x M ≤；（2）存在0x I ∈，使得()0f x M =（3）对于任意的x I ∈，都有()f x M ≥；（4）存在0x I ∈，使得()0f x M =结论 M 为最大值 M 为最小值注意：（1）函数的值域一定存在，而函数的最值不一定存在；（2）若函数的最值存在，则一定是值域中的元素；若函数的值域是开区间，则函数无最值，若函数的值域是闭区间，则闭区间的端点值就是函数的最值. 【知识拓展】1、函数单调性的常用结论（1）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； （2）若0k >，则()kf x 与()f x 的单调性相同；若0k <，则()kf x 与()f x 的单调性相反； （3）函数()()()0y f x f x =>在公共定义域内与()y f x =-，1()y f x =的单调性相反； （4）函数()()()0y f x f x =≥在公共定义域内与()y f x =（5）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； （6）一些重要函数的单调性： ①1y x x =+的单调性：在(],1-∞-和[)1,+∞上单调递增，在()1,0-和()0,1上单调递减； ②b y ax x=+（0a >，0b >）的单调性：在,b a ⎛-∞-⎝和,b a ⎫+∞⎪⎪⎭上单调递增，在,0b a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭和b a ⎛ ⎝3 / 11上单调递减．四、题型分析(一) 判断函数的单调性 1．判断函数单调性的方法：（1）定义法，步骤为：取值，作差，变形，定号，判断．利用此方法证明抽象函数的单调性时，应根据所给抽象关系式的特点，对1x 或2x 进行适当变形，进而比较出()1f x 与()2f x 的大小．（2）利用复合函数关系，若两个简单函数的单调性相同，则这两个函数的复合函数为增函数；若两个简单函数的单调性相反，则这两个函数的复合函数为减函数，简称“同增异减”．（3）图象法：从左往右看，图象逐渐上升，则单调递增；图象逐渐下降，则单调递减． （4）导数法：利用导函数的正负判断函数的单调性．（5）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，判断函数的单调性.2．在利用函数的单调性写出函数的单调区间时，首先应注意函数的单调区间应是函数定义域的子集或真子集，求函数的单调区间必须先确定函数的定义域；其次需掌握一次函数、二次函数等基本初等函数的单调区间．例1．（2020·安徽省池州一中模拟）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 |【答案】C【解析】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．【变式训练1】．（2020届陕西省咸阳市高三第一次模拟）函数cos 4y x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭的单调递增区间是（ ）A ．132,244k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z B ．372,244k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z C ．312,244k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z D ．152,244k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z4 / 11【答案】C【解析】令()224k x k k Z πππππ-≤-≤∈，解得()312244k x k k Z -≤≤+∈， 因此，函数cos 4y x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭的单调递增区间是()312,244k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦，故选C 。
高三步步高大一轮复习课件2.2函数的单调性与最值ppt
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
探究提高 (1)证明函数的单调性用定义法的步骤是：取 值—作差—变形—确定符号—下结论． (2)利用导数证明的一般步骤为：求导，判断导函数在区 间上的符号，下结论．导数法是比较常用的一种方法．
2．已知函数 y＝f(x)在 R 上是减函数，A(0，－2)、 B(－3,2)在其图象上，则不等式－2<f(x)<2 的解集 为_(_－__3_,0_)__． 解析 画一个草图，数形结合，得不等式的解集为 (－3,0)． 点评 数形结合是解决此类题目的常用方法．
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
图象 描述
自左向右看图象是上升的 自左向右看图象是下降的
(2)单调区间的定义
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 f(x)的单调区间．
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
变式训练 2
函数 y log1 (2x2－3x＋1)的递减区间为
2
(A )
A．(1，＋∞) C.12，＋∞
2.2函数的单调性与最值
变式训练 3 (2)[2012· 上海卷] 已知函数 f(x)＝ |x－a| e (a 为常数)．若 f(x)在区间[1，＋∞)上是增 a≤1 ． 函数，则 a 的取值范围是_________
题型四 利用函数的单调性求最值
3
【例 4】 (1)函数 f(x)＝x －3x＋1 在区间[－3,0]上 3,-17 ． 最大值、最小值分别是________ a，a≥b， (2)对 a，b∈R，记 max|a，b|＝ 函数 b，a<b， 1.5 ． f(x)＝max||x＋1|，|x－2||(x∈R)的最小值是_____
§2.2
函数的单调性与最值
绍兴市稽山中学高三备课组
要点梳理
1．函数的单调性
(1)单调性定义 (2)单调区间的定义
2．单调性的判断方法
（1）定义法 （2）图像法 （3）导数法 （4）利用性质（增+增=增，-增=减，1/增=减） （5）复合函数（同增异减）
3．函数的最值（闭区间上的连续函数必有最值）
题型一 函数单调性的判断
-2
变式训练5(P12)（2）(2012·嘉兴高三测试) 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(a2＋a－5)＜2.
（-3，2）
【2014年高考浙江会这样考】
ax 【例 1】(P11)试讨论函数 f(x)＝ (a≠0) x－1 在(－1,1)上的单调性．
a 变式训练 1(P11) 已知 a>0 ，函数 f(x) ＝ x ＋ x (x>0)，证明函数 f(x)在(0， a]上是减函数，在 [ a，＋∞)上是增函数。
高中数学 2.2函数的单调性与最值
高中数学导学案 | 《第二章：函数》第二课时：函数的单调性与最值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．(4)具有单调性函数的加减．高中数学导学案 | 《 第二章：函数 》 第二课时：函数的单调性与最值姓名： 学校： 年级： 备课人：题型二 函数的最值(值域)1．若函数f (x )＝x 2＋ax ＋b 在区间[0,1]上的最大值是M ，最小值是m ，则M －m ( ) A ．与a 有关，且与b 有关 B ．与a 有关，但与b 无关 C ．与a 无关，且与b 无关 D ．与a 无关，但与b 有关2．设函数f (x )＝log 2x ＋ax ＋b (a ＞0)，若存在实数b ，使得对任意的x ∈[t ，t ＋2](t ＞0)都有|f (x )|≤1＋a ，则t 的最小值是( )A ．2B ．1 C.34 D.233．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2，x ≤1，x ＋6x －6，x ＞1，则f (x )的最小值是________．4．若函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋ln x ，x ＞1，2x ＋a ，x ≤1的值域为R ，则实数a 的取值范围是________．题型三 函数单调性的应用命题点1 比较大小例3 已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称，当x 2>x 1>1时，[f (x 2)－f (x 1)]·(x 2－x 1)<0恒成立，设a ＝f ⎝⎛⎭⎫－12，b ＝f (2)，c ＝f (3)，则a ，b ，c 的大小关系为( ) A ．c >a >b B ．c >b >a C ．a >c >b D ．b >a >c 命题点2 解函数不等式例4 若f (x )是定义在(0，＋∞)上的单调增函数，且满足f (xy )＝f (x )＋f (y )，f (3)＝1，则当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) 命题点3 求参数范围(或值)例5 (1)已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(3a －1)x ＋4a ，x ＜1，log ax ，x ≥1是(－∞，＋∞)上的减函数，则a 的取值范围是( )A ．(0,1) B.⎝⎛⎭⎫0，13 C.⎣⎡⎭⎫17，13 D.⎣⎡⎭⎫17，1 (2)已知e x ＋x 3＋x ＋1＝0，1e3y －27y 3－3y ＋1＝0，则e x ＋3y 的值为________．跟踪训练2 (1)如果函数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________．求函数最值的五种常用方法及其思路 (1)单调性法：(2)图象法：(3)基本不等式法：先对解析式变形，使之具备“一正二定三相等”后用基本不等式求出最值． (4)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．(5)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．单调性应用的类型 (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．求解与抽象函数有关的不等式时，利用函数的单调性将“f ”符号脱掉，转化为不等式求解．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(2)定义在R 上的奇函数y ＝f (x )在(0，＋∞)上单调递增，且f ⎝⎛⎭⎫12＝0，则不等式f (19log x )>0的解集为________________．1．如果函数f (x )＝x 2＋2(a －1)x ＋2在区间(－∞，4]上单调递减，那么实数a 的取值范围是( ) A ．a ≤－3 B ．a ≥－3 C ．a ≤5 D ．a ≥5 2．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，＋∞)3．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(1－2a )x，x ≤1，log a x ＋13，x >1，当x 1≠x 2时，f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0，则a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0，13 B.⎣⎡⎦⎤13，12 C.⎝⎛⎦⎤0，12 D.⎣⎡⎦⎤14，13 4．已知f (x )是(0，＋∞)上的增函数，若f ()f (x )－ln x ＝1，则f (e)等于( ) A ．2 B ．1 C ．0 D ．e5．已知定义在R 上的奇函数f (x )在[0，＋∞)上单调递减，若f (x 2－2x ＋a )<f (x ＋1)对任意的x ∈[－1,2]恒成立，则实数a 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫－∞，134 B ．(－∞，－3) C ．(－3，＋∞) D.⎝⎛⎭⎫134，＋∞ 6．若函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－2x ＋4，x ≤3，2＋log ax ，x ＞3(a ＞0，且a ≠1)的值域为[3，＋∞)，则实数a 的取值范围为( )A ．(1,3]B ．(1,3)C ．(3，＋∞)D ．[3，＋∞)7．已知奇函数f (x )在R 上是增函数．若a ＝－f ⎝⎛⎭⎫log 215，b ＝f ()log 24.1，c ＝f (20.8)，则a ，b ，c 的大小关系为________________． 8．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x >0，0，x ＝0，－1，x <0，g (x )＝x 2f (x －1)，则函数g (x )的单调递减区间是________．9．函数f (x )＝4－2x ＋x 的值域为________．10．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋4x ，x ≤4，log 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 ，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．高中数学导学案 | 《第二章：函数》第二课时：函数的单调性与最值10.已知函数f(x)＝2x高中数学导学案 | 《第二章：函数》第二课时：函数的单调性与最值。
高考北师大版数学总复习课件：2.2函数的单调性与最值
u＝ x2－ 5x＋ 6 在 (－∞，2)上为减函数， ∴函数 y＝ log1 (x2－ 5x＋ 6)在 (－∞，2)上为增函数．
2
1 2
在区间 (0,1)上单调递减的函数序号是 ( A．①② C．③④ B．②③ D．①④
)
[答案] B
[解析 ] ①是幂函数，其在 (0，＋∞ )上为增函数，故此项 不符合题意；②中的函数是由函数 y＝ log1 x 向左平移 1 个单位
2
得到的，因原函数在(0，＋∞ )上为减函数，故此项符合题意； ③中的函数图像是由函数 y＝ x－1 的图像保留 x 轴上方的部分， 下方的图像翻折到 x 轴上方得到的，由其图像可知函数在 (0,1) 上单调递减；④中的函数为指数函数，其底数大于 1，故其在 R 上单调递增，不符合题意．综上可知选 B.
(理 )(2012· 辽宁朝阳模拟 )f(x)＝ 4x2－ mx＋ 5 在 [－ 2，＋∞) 为增函数，f(1)的取值范围是( A． (－∞，25] C． [25，＋∞) ) B． (25，＋∞ ) D． (－∞，25)
[答案] C
m [解析 ] 由题意知对称轴 ≤－ 2，即 m≤－ 16，所以 f(1) 8 ＝ 9－ m≥ 25.
第 二 节
函数的单调性与最值
考纲解读 1．理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义． 2．会运用函数图像理解和研究函数的单调性、最值．
考向预测 1．函数的单调性与最值是函数最重要的两个性质，在每年 高考中均有重要体现． 2．求单调区间、判断单调性、求最值及利用它们求参数的 取值范围是热点．
(6)导数法 ①若 f(x)在某个区间内可导，当 f′ (x)>0 时， f(x)为 增 函 数；当 f′ (x)<0 时， f(x)为 减 函数； ②若 f(x)在某个区间内可导，当 f(x)在该区间上递增时，则 f′ (x) ≥ 0；当 f(x)在该区间上递减时，则 f′ (x) ≤ 0.
2.2____函数的单调性与最大(小)值
金太阳新课标资源网
当x1<x2时,都有
当x1<x2时，都有 f(x1)>f(x2)，那么就 )>f 说函数f 在区间D 说函数f（x）在区间D 上是减函数
定 义
f（x1 ）<f(x2 ) ，那 么就说函数f 么就说函数f(x)在区 间D上是增函数
图 象 描 述
自左向右看图象是 上升的 ___________
3 , 2 ( x + 1) 3 > 0, a>0, 2 ( x + 1)
求导数得 f ' ( x) = a x ln a +
>1,∴当 ∵a>1,∴当x>-1时，axln
f′(x)>0在（-1，+∞）上恒成立， ′(x)>0在 +∞）上恒成立， 则f(x)在（-1,+∞）上为增函数. 1,+∞）上为增函数. 对于给出具体解析式的函数， 探究提高 对于给出具体解析式的函数，判断或证明 其在某区间上的单调性问题，可以结合定义（ 其在某区间上的单调性问题，可以结合定义（基本步 骤为取点、作差或作商、变形、判断）求解. 骤为取点、作差或作商、变形、判断）求解.可导函 数则可以利用导数解之. 数则可以利用导数解之.
金太阳新课标资源网 2 2
ax − a − 2ax − a(1 + x 2 ) = = . 2 2 2 2 ( x − 1) ( x − 1) >0时 1<x 当a>0时，∵-1<x<1,
− a (1 + x 2 ) ∴ 2 < 0, 2 ( x − 1) ′(x)<0,此时 此时f 上为减函数. 即f′(x)<0,此时f（x)在（-1，1）上为减函数.
【步步高】高考数学第一轮大复习(基础+思想典型题+题组专练)2.2函数的单调性与最值文档专练 文
§2.2 函数的单调性与最值1．函数的单调性 (1)(2)单调区间的定义如果函数y ＝f (x )在区间D 上是增函数或减函数，那么就说函数y ＝f (x )在这一区间具有(严格的)单调性，区间D 叫做函数y ＝f (x )的单调区间． 2．结论M 为最大值1．判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y ＝1x的单调递减区间是(－∞，0)∪(0，＋∞)．( × )(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 ＝|x |是R 上的增函数． ( × )(4)函数y ＝f (x )在[1，＋∞)上是增函数，则函数的单调递增区间是[1，＋∞)． ( × ) (5)函数f (x )＝log 5(2x ＋1)的单调增区间是(0，＋∞)．( × ) (6)函数y ＝1－x 21＋x 2的最大值为1.( √ ) 2．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 ．先递增再递减答案 C解析 作出函数y ＝x 2－6x ＋10的图象(图略)， 根据图象可知函数在(2,4)上是先递减再递增．3．(2013·安徽)“a ≤0”是“函数f (x )＝|(ax －1)x |在区间(0，＋∞)内单调递增”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件答案 C解析 本题利用函数的图象确定字母的取值范围，再利用充要条件的定义进行判断． 当a ＝0时，f (x )＝|(ax －1)x |＝|x |在区间(0，＋∞)上单调递增；当a <0时，结合函数f (x )＝|(ax －1)x |＝|ax 2－x |的图象知函数在(0，＋∞)上单调递增，如图(1)所示；当a >0时，结合函数f (x )＝|(ax －1)x |＝|ax 2－x |的图象知函数在(0，＋∞)上先增后减再增，不符合条件，如图(2)所示．所以，要使函数f (x )＝|(ax －1)x |在(0，＋∞)上单调递增只需a ≤0.即“a ≤0”是“函数f (x )＝|(ax －1)x |在(0，＋∞)上单调递增”的充要条件．4．函数f (x )＝2xx ＋1在[1,2]的最大值和最小值分别是________________________________________________________________________．答案 43，1解析 f (x )＝2x x ＋1＝2(x ＋1)－2x ＋1＝2－2x ＋1在[1,2]上是增函数，∴f (x )max ＝f (2)＝43，f (x )min ＝f (1)＝1.5．函数y ＝log 21(2x 2－3x ＋1)的单调减区间为________．答案 (1，＋∞)解析 由2x 2－3x ＋1>0，得函数的定义域为(－∞，12)∪(1，＋∞)．令t ＝2x 2－3x ＋1，则y ＝log 21t ，∵t ＝2x 2－3x ＋1＝2(x －34)2－18，∴t ＝2x 2－3x ＋1的单调增区间为(1，＋∞)．又y ＝log 21t 在(1，＋∞)上是减函数，∴函数y ＝log 21(2x 2－3x ＋1)的单调减区间为(1，＋∞).题型一 函数单调性的判断例1 讨论函数f (x )＝axx 2－1(a >0)在x ∈(－1,1)上的单调性．思维启迪 可根据定义，先设－1<x 1<x 2<1，然后作差、变形、定号、判断． 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f (x )在(－1,1)上为减函数．思维升华 利用定义法证明或判断函数单调性的步骤：(1)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；(2)求函数y ＝x 2＋x －6的单调区间．(1)证明 设x 1，x 2是任意两个正数，且0<x 1<x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝⎝⎛⎭⎫x 1＋a x 1－⎝⎛⎭⎫x 2＋a x 2 ＝x 1－x 2x 1x 2(x 1x 2－a )． 当0<x 1<x 2≤a 时，0<x 1x 2<a ，又x 1－x 2<0， 所以f (x 1)－f (x 2)>0，即f (x 1)>f (x 2)， 所以函数f (x )在(0，a ]上是减函数； 当a ≤x 1<x 2时，x 1x 2>a ，又x 1－x 2<0， 所以f (x 1)－f (x 2)<0，即f (x 1)<f (x 2)， 所以函数f (x )在[a ，＋∞)上是增函数．(2)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，＋∞)． 题型二 利用函数的单调性求参数例2 (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________．思维启迪 利用函数的单调性求参数或参数的取值范围，解题思路为视参数为已知数，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．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0>a ≥－14.综合上述得－14≤a ≤0.(2)由已知条件得f (x )为增函数，∴⎩⎪⎨⎪⎧2－a >0a >1(2－a )×1＋1≤a， 解得32≤a <2，∴a 的取值范围是[32，2)．思维升华 已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下两点：①若函数在区间[a ，b ]上单调，则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的；②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)函数y ＝x －5x －a －2在(－1，＋∞)上单调递增，则a 的取值范围是( )A ．a ＝－3B ．a <3C ．a ≤－3D ．a ≥－3 (2)已知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)答案 (1)C (2)B 解析 (1)y ＝x －5x －a －2＝1＋a －3x －(a ＋2)，由函数在(－1，＋∞)上单调递增，有⎩⎪⎨⎪⎧a －3<0a ＋2≤－1，解得a ≤－3. (2)因为f (x )是R 上的单调递增函数，所以可得⎩⎪⎨⎪⎧a >1，4－a 2>0，a ≥4－a 2＋2.解得4≤a <8，故选B.题型三 函数的单调性和最值例3 已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x >1时，f (x )<0.(1)求f (1)的值；(2)证明：f (x )为单调递减函数；(3)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值．思维启迪 抽象函数的问题要根据题设及所求的结论来适当取特殊值，证明f (x )为单调减函数的首选方法是用单调性的定义来证．问题(3)用函数的单调性即可求最值． (1)解 令x 1＝x 2>0，代入得f (1)＝f (x 1)－f (x 1)＝0，故f (1)＝0.(2)证明 任取x 1，x 2∈(0，＋∞)，且x 1>x 2，则x 1x 2>1，由于当x >1时，f (x )<0，所以f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2<0， 即f (x 1)－f (x 2)<0，因此f (x 1)<f (x 2)，所以函数f (x )在区间(0，＋∞)上是单调递减函数． (3)解 ∵f (x )在(0，＋∞)上是单调递减函数． ∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9)．由f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)得， f ⎝⎛⎭⎫93＝f (9)－f (3)，而f (3)＝－1，所以f (9)＝－2. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为－2.思维升华 (1)抽象函数的单调性的判断要紧扣单调性的定义，结合题目所给性质和相应的条件，对任意x 1，x 2在所给区间内比较f (x 1)－f (x 2)与0的大小，或f (x 1)f (x 2)与1的大小．有时根据需要，需作适当的变形：如x 1＝x 2·x 1x 2或x 1＝x 2＋x 1－x 2等；(2)利用函数单调性可以求函数最值，若函数f (x )在[a ，b ]上单调递增，则f (x )的最小值是f (a )，最大值是f (b )．(1)如果函数f (x )对任意的实数x ，都有f (1＋x )＝f (－x )，且当x ≥12时，f (x )＝log 2(3x－1)，那么函数f (x )在[－2,0]上的最大值与最小值之和为( )A ．2B ．3C ．4D ．－1(2)函数f (x )＝1x －1在区间[a ，b ]上的最大值是1，最小值是13，则a ＋b ＝________.答案 (1)C (2)6解析 (1)根据f (1＋x )＝f (－x )，可知函数f (x )的图象关于直线x ＝12对称．又函数f (x )在[12，＋∞)上单调递增，故f (x )在(－∞，12]上单调递减，则函数f (x )在[－2,0]上的最大值与最小值之和为f (－2)＋f (0)＝f (1＋2)＋f (1＋0)＝f (3)＋f (1)＝log 28＋log 22＝4. (2)易知f (x )在[a ，b ]上为减函数，∴⎩⎪⎨⎪⎧f (a )＝1，f (b )＝13，即⎩⎨⎧1a －1＝1，1b －1＝13，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝4. ∴a ＋b ＝6.函数单调性的应用典例：(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(a2＋a－5)<2.思维启迪(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(x2)－f(x1)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”是本小题的切入点．要构造出f(M)<f(N)的形式．规范解答(1)证明设x1，x2∈R，且x1<x2，∴x2－x1>0，∵当x>0时，f(x)>1，∴f(x2－x1)>1. [2分]f(x2)＝f[(x2－x1)＋x1]＝f(x2－x1)＋f(x1)－1，[4分]∴f(x2)－f(x1)＝f(x2－x1)－1>0⇒f(x1)<f(x2)，∴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)，[10分]∵f(x)在R上为增函数，∴a2＋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：确定函数f(x)在给定区间上的单调性；第二步：将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式；第三步：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：解不等式或不等式组确定解集；第五步：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，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M、N的取值范围，即忽视f(x)所在的单调区间的约束.方法与技巧1．利用定义判断或证明函数的单调性 设任意x 1，x 2∈[a ，b ]且x 1<x 2，那么 ①f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2>0⇔f (x )在[a ，b ]上是增函数；f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2<0⇔f (x )在[a ，b ]上是减函数．②(x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]>0⇔f (x )在[a ，b ]上是增函数； (x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]<0⇔f (x )在[a ，b ]上是减函数． 函数的单调性是对某个区间而言的． 2．求函数的单调区间首先应注意函数的定义域，函数的单调区间都是其定义域的子集；其次掌握一次函数、二次函数等基本初等函数的单调区间．常用方法：根据定义、利用图象和单调函数的性质、利用导数的性质． 3．复合函数的单调性对于复合函数y ＝f [g (x )]，若t ＝g (x )在区间(a ，b )上是单调函数，且y ＝f (t )在区间(g (a )，g (b ))或者(g (b )，g (a ))上是单调函数，若t ＝g (x )与y ＝f (t )的单调性相同(同时为增或减)，则y ＝f [g (x )]为增函数；若t ＝g (x )与y ＝f (t )的单调性相反，则y ＝f [g (x )]为减函数． 简称：同增异减． 失误与防范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．单调区间要分开写，即使在两个区间上的单调性相同，也不能用并集表示.A 组 专项基础训练一、选择题1．函数f (x )中，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( )A ．f (x )＝1x B ．f (x )＝(x －1)2C ．f (x )＝e xD ．f (x )＝ln(x ＋1)答案 A解析 由题意知f (x )在(0，＋∞)上是减函数．A 中，f (x )＝1x满足要求；B 中，f (x )＝(x －1)2在[0,1]上是减函数，在(1，＋∞)上是增函数；C 中，f (x )＝e x 是增函数；D 中，f (x )＝ln(x ＋1)是增函数．2．若函数f (x )＝－x 2＋2ax 与g (x )＝(a ＋1)1－x 在区间[1,2]上都是减函数，则a 的取值范围是( )A ．(－1,0)B ．(－1,0)∪(0,1]C ．(0,1)D ．(0,1]答案 D解析 ∵f (x )＝－x 2＋2ax ＝－(x －a )2＋a 2在[1,2]上是减函数， ∴a ≤1.①又g (x )＝(a ＋1)1－x 在[1,2]上是减函数．∴a ＋1>1，∴a >0.② 由①、②知，0<a ≤1.3．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 ≤34.4．已知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)B ．(1，＋∞)C ．(－∞，0)∪(0,1)D ．(－∞，0)∪(1，＋∞)答案 D解析 依题意得1x <1，即x －1x >0，所以x 的取值范围是x >1或x <0.5．定义新运算“⊕”：当a ≥b 时，a ⊕b ＝a ；当a <b 时，a ⊕b ＝b 2，则函数f (x )＝(1⊕x )x －(2⊕x )，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. 二、填空题6．函数f (x )＝ln(4＋3x －x 2)的单调递减区间是__________．答案 ⎣⎡⎭⎫32，4解析 函数f (x )的定义域是(－1,4)，u (x )＝－x 2＋3x ＋4＝－⎝⎛⎭⎫x －322＋254的减区间为⎣⎡⎭⎫32，4，∵e>1，∴函数f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎭⎫32，4.7．设函数f (x )＝ax ＋1x ＋2a 在区间(－2，＋∞)上是增函数，那么a 的取值范围是__________．答案 [1，＋∞)解析 f (x )＝ax ＋2a 2－2a 2＋1x ＋2a ＝a －2a 2－1x ＋2a，∵函数f (x )在区间(－2，＋∞)上是增函数．∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 2－1>0－2a ≤－2⇒⎩⎪⎨⎪⎧2a 2－1>0a ≥1⇒a ≥1. 8．已知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 ⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪1x <f (1)，得⎪⎪⎪⎪1x >1， ∴1x >1或1x <－1，∴0<x <1或－1<x <0. 三、解答题9．函数f (x )＝x 2－4x －4在闭区间[t ，t ＋1](t ∈R )上的最小值记为g (t )． (1)试写出g (t )的函数表达式； (2)求g (t )的最小值．解 (1)f (x )＝x 2－4x －4＝(x －2)2－8. 当t >2时，f (x )在[t ，t ＋1]上是增函数， ∴g (t )＝f (t )＝t 2－4t －4；当t ≤2≤t ＋1，即1≤t ≤2时，g (t )＝f (2)＝－8； 当t ＋1<2，即t <1时，f (x )在[t ，t ＋1]上是减函数， ∴g (t )＝f (t ＋1)＝t 2－2t －7.从而g (t )＝⎩⎪⎨⎪⎧t 2－2t －7 (t <1)，－8 (1≤t ≤2)，t 2－4t －4 (t >2).(2)g (t )的图象如图所示，由图象易知g (t )的最小值为－8.10．已知函数f (x )＝－2x ＋1，x ∈[0,2]，求函数的最大值和最小值．解 设x 1，x 2是区间[0,2]上的任意两个实数，且x 1＜x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝－2x 1＋1－(－2x 2＋1)＝－2(x 2＋1－x 1－1)(x 1＋1)(x 2＋1)＝－2(x 2－x 1)(x 1＋1)(x 2＋1). 由0≤x 1＜x 2≤2，得x 2－x 1＞0，(x 1＋1)(x 2＋1)＞0，所以f (x 1)－f (x 2)＜0，即f (x 1)＜f (x 2)，故f (x )在区间[0,2]上是增函数．因此，函数f (x )＝－2x ＋1在区间[0,2]的左端点取得最小值，右端点取得最大值，即最小值是f (0)＝－2，最大值是f (2)＝－23. B 组 专项能力提升1．已知函数f (x )＝x 2－2ax ＋a 在区间(－∞，1)上有最小值，则函数g (x )＝f (x )x在区间(1，＋∞)上一定( ) A ．有最小值B ．有最大值C ．是减函数D ．是增函数答案 D 解析 由题意知a <1，∴g (x )＝f (x )x ＝x ＋a x－2a ， 当a <0时，g (x )在(1，＋∞)上是增函数，当a >0时，g (x )在[a ，＋∞)上是增函数，故在(1，＋∞)上为增函数，∴g (x )在(1，＋∞)上一定是增函数．2．已知函数f (x )＝e |x －a |(a 为常数)．若f (x )在区间[1，＋∞)上是增函数，则a 的取值范围是________．答案 (－∞，1]解析 ∵f (x )＝e |x －a |＝⎩⎪⎨⎪⎧e x －a (x ≥a )，e －x ＋a (x <a )， ∴f (x )在[a ，＋∞)上为增函数，则[1，＋∞)⊆[a ，＋∞)，∴a ≤1.3．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)＝1.4．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， a >1时，x 2－2x ＋a >0恒成立，定义域为(0，＋∞)， a ＝1时，定义域为{x |x >0且x ≠1}，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， ∴g (x )＝x ＋a x－2在[2，＋∞)上是增函数． ∴f (x )＝lg(x ＋a x－2)在[2，＋∞)上是增函数． ∴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． ∴a >3x －x 2，而h (x )＝3x －x 2＝－(x －32)2＋94在x ∈[2，＋∞)上是减函数， ∴h (x )max ＝h (2)＝2.∴a >2.5．已知f (x )＝x x －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．(1)证明 任取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)内单调递增．(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(x1)－f(x2)>0，只需(x1－a)(x2－a)>0恒成立，∴a≤1. 综上所述知a的取值范围是(0,1]．。
2.2函数的单调性及其最值
请做演练巩固提升 1
二、求函数的单调区间
【例 2-1】 定义在 R 上的偶函数 f(x)满足:对任意的 x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2), 有
������(������2)-f(������1) <0,则( ������2-������1
A ).
A.f(3)<f(-2)<f(1) C.f(-2)<f(1)<f(3)
∴
>
.
∴ 0<a≤ .
2
【例 1-2】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:∵ f(x)在(-2,2)上是减函数, ∴ f(m-1)-f(1-2m)>0,得 f(m-1)>f(1-2m). 由 -1 < ������ < 3, -2 < ������-1 < 2, 1 3 - < ������ < ,解得-1<m< 2, ∴ -2 < 1-2m < 2, 即 2 2 2 3 2 m-1 < 1-2m, m< ,
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
图 象 描 述 自左向右看图像是
逐渐上升的
自左向右看图像是 逐渐下降的
(2)如果函数 y=f(x)在某个区间上是 增加的 或 减少的 ,则称 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.
2 1 2 1
当 x= 时,f(x)min=f
2
1
1 2
= .
2
3
【例 3-2】 已知定义在区间(0,+∞)上的函数 f(x)满足 f 且当 x>1 时,f(x)>0. (1)求 f(1)的值,并判断 f(x)的单调性; (2)若 f(4)=2,求 f(x)在[5,16]上的最大值.
高考数学一轮复习 2.2函数的单调性与最值教案-人教版高三全册数学教案
第二节 函数的单调性与最值教学目标：知识与技能：理解函数的单调性，最大（小）值及几何意义 ；会运用函数的图象理解和研究图象的性质过程与方法：会画初等函数的图象，能利用图象的单调性研究函数的性质情感、态度与价值观：教学过程中，要让学生充分体验数形结合思想，感受图形解题。
教学重点：函数的单调性，最大（小）值教学难点：利用图象的单调性研究函数教 具：多媒体、实物投影仪教学过程：一、复习引入：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x1,x2∈D,且x1<x2,都有:(1)f(x)在区间D 上是增函数⇔f(x1)<f(x2)(2)f(x)在区间D 上是减函数⇔f(x1)>f(x2)2.单调性、单调区间若函数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．函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在M ∈R,① 对于任意的x ∈I,都有f(x)≤M （或f(x)≥M ）② 存在x0∈I,使得f(x0)=M则称M 是f(x)的最大（或小）值二．例题讲解【典例1】(1)函数f(x)=log2(x2-4)的单调递减区间为_______. (2)试讨论函数 x ∈(-1,1)的单调性(其中a ≠0).【思路点拨】(1)根据复合函数的单调性求解.(2)用定义法或导数法求解.答案：（1） (-∞,-2)(2)方法一(定义法):设x1,x2∈(-1,1)且x1＜x2,则 ∵-1＜x1＜x2＜1,∴x2-x1＞0,x12-1＜0,x22-1＜0,-1＜x1x2＜1,x1x2+1＞0,∴因此当a ＞0时,f(x1)-f(x2)＞0. ()2ax f x ,x 1=-()()12122212ax ax f x f x x 1x 1-=---()()()21122212a x x x x 1x 1(x 1)-+=--21122212(x x )(x x 1)0.(x 1)(x 1)-+--＞即f(x1)＞f(x2),此时函数在(-1,1)上为减函数;当a ＜0时,f(x1)-f(x2)＜0.即f(x1)＜f(x2),此时函数在(-1,1)上为增函数.方法二(导数法)：当a ＞0时,f ′(x)<0;当a ＜0时,f ′(x)>0.∴当a ＞0时,f(x)在(-1,1)上为减函数;当a ＜0时,f(x)在(-1,1)上为增函数.【互动探究】若将本题(1)中的函数改为 试求函数f(x)的单调递减区间.【解析】函数f(x)的定义域为(-1,+∞),令t=x+1,因为 在t ∈(0,+∞)上是减函数,t=x+1在x ∈(-1,+∞)上为增函数,所以函数 的单调递减区间为(-1,+∞). 【典例2】(1)设函数g(x)=x2-2(x ∈R), 则f(x)的值域是( ) (A)［ ］∪(1,+∞) (B)［0,+∞) (C)［ ) (D)［ ］∪(2,+∞) 【变式训练】用定义法判断函数.【解析】由x2-1≥0得x ≥1或x≤-1,即函数的定义域为(-∞,-1］∪［1,+∞).设x1＜x2,则∵x1-x2＜0,∴当x1,x2∈(-∞,-1］时,x1+x2＜0,则f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)＞f(x2),故函数在(-∞,-1］上是减函数.当x1,x2∈［1,+∞)时,x1+x2＞0,则f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)＜f(x2),故函数在［1,+∞)上是增函数.【小结】求函数最值的五种常用方法(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)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. ()()()()()2222222a x 12ax a x 1f x x 1x 1---+'==--()()12f x log x 1,=+12y log t =()12f x log (x 1)=+()()()()()g x x 4,x g x ,f x g x x,x g x ,⎧++⎪=⎨-≥⎪⎩＜9,04-9,4+∞9,04-y =()()12f x f x -=22x x x x -+==0,+>(4)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.(5)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．【提醒】在求函数的值域时,应先确定函数的定义域. 【变式训练】(1)函数 在区间［a,b ］上的最大值是1,最小值是31 ， 则a+b=________.【解析】易知f(x)在［a,b ］上为减函数,答案：6【典例3】(1)(2014·某某模拟)若函数f(x)为R 上的增函数,且f(ax+1)≤f(x-2)对任意x∈[21 ,2]都成立,则实数a 的取值X 围是. (2)已知 满足对任意x1≠x2,都有 成立，那么a 的取值X 围是______.【思路点拨】(1)根据单调性转化不等式求解,注意定义域.(2)寻找f(x)是增函数满足的条件,列不等式组求解.【规X 解答】(1)因为f(x)为R 上的增函数,所以由f(ax+1)≤f(x-2)得ax+1≤x-2,即a ≤1-x 3 在[ 21 ,2]上恒成立, 令g(x)=1- x 3 ,则由于g(x)在[ 21 ,2]上为增函数, 所以g(x)min=g( 21 )=1- =-5, 所以a ≤-5,即a ∈(-∞,-5].答案:(-∞,-5] 2)∵对任意x1≠x2,都有 成立,∴函数f(x)是R 上的增函数.答案：【小结】 ()1f x x 1=-()()1f a 1,1,a 1111f b ,.3b 13⎧⎧==⎪⎪⎪-∴⎨⎨=⎪⎪=⎩⎪-⎩即a 2,a b 6.b 4,=⎧∴∴+=⎨=⎩()()x 2a x 1x 1f x a x 1⎧-+⎪=⎨≥⎪⎩，＜，，，()()1212f x f x 0x x --＞312()()1212f x f x 0x x --＞()12a 0,a 1,a 2a 11,⎧∴-⎪⎨⎪≥-⨯+⎩＞＞3a 2.2∴≤＜“f ”不等式的解法根据函数的单调性，解含有“f ”的不等式时，要根据函数的性质，转化为如“f(g(x))>f(h(x))”的形式，再利用单调性，转化为具体不等式求解，但要注意函数的定义域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.对于分段函数的单调性,不仅要注意每一段上的单调性,还应注意端点处函数值的大小关系.【变式训练】已知函数 若f(2-a2)>f(a)，则实数a 的取值X 围是( ) (A)(-∞,-1)∪(2,+∞) (B)(-1,2)(C)(-2,1) (D)(-∞,-2)∪(1,+∞)【解析】选由f(x)的图象可知f(x)在(-∞,+∞)上是单调增函数，由f(2-a2)>f(a)得2-a2>a,即a2+a-2<0,解得-2<a<1.三．课堂练习与作业思考辨析，考点自测，知能巩固()22x 4x,x 0,f x 4x x ,x 0,⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩()()()2222x 4x x 24,x 0,C.f x 4x x x 24,x 0,⎧+=+-≥⎪=⎨-=--+<⎪⎩。
2.2函数的单调性与最值教案(带详解)绝对经典
§2.2 函数的单调性与最值要点梳理1． 函数的单调性(1)单调函数的定义定义当x 1<x 2时，都有f (x 1)<f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时，都有f (x 1)>f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数 图像(2)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 )在这一区间具有(严格的)单调性，区间D 叫作函数y ＝f (x )的单调区间．(3)判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数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）； ○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）。
2、单调性语言另类表示：或或时，则在定义域上是增函数；或时，则在定义域上是减函数；3.基本初等函数的单调性：4.复合函数单调性：同增异减5.多个函数的和的增减性：①增增增，②增减增，③减减减函数，④减增减；()()12120f x f x x x ->-()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦()f x ()()12120f x f x x x -<-()()()12120x x f x f x -⋅-<⎡⎤⎣⎦()f x +=-=+=-=6.分段函数在定义域上的若具有一种单调性，则要求分段函数在每段定义域上的单调性保持一致，还对断点处的函数值的大小有要求；7.绝对值函数的单调性8.利用单调性解不等式9.值域的求法【注】函数的多个递增区间或递减区间不能合并，在表示的时候一般将各区间用逗号或“和”字进行连接. 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. 10．函数的最值基础自测1．若函数f (x )＝|2x ＋a |的单调递增区间是[3，＋∞)，则a ＝________. 2． 函数f (x )＝log 5(2x ＋1)的单调增区间是______________． 3． 函数f (x )＝2xx ＋1在[1,2]的最大值和最小值分别是__________． 4． 已知函数y ＝f (x )在R 上是减函数，A (0，－2)、B (－3,2)在其图像上，则不等式－2<f (x )<2的解集为________． 5． 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 >－14B ．a ≥－14C ．－14≤a <0D ．－14≤a ≤0题型分类 深度解析题型一 函数单调性的判断例1 试讨论函数f (x )＝axx －1 (a ≠0)在(－1,1)上的单调性．(1)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；(2)求函数y ＝x 2＋x －6的单调区间．题型二 利用函数单调性求参数例2 1、已知函数f (x )＝ax 2－2x －3在区间(－∞，4)上是单调递减的，则实数a 的取值范围是2、若函数f (x )＝ax －1x ＋1在(－∞，－1)上是减函数，求实数a 的取值范围．3、若函数f (x )＝|3x －a |在区间[3，＋∞)上单调递增，则a 的取值范围是 .4、已知函数是上的增函数，则的取值范围是（ ）A. B. C. D.(1)若函数f (x )＝(2a －1)x ＋b 是R 上的减函数，则a 的取值范围为____________． (2)函数y ＝x －5x －a －2在(－1，＋∞)上单调递增，则a 的取值范围是( )A ．a ＝－3B ．a <3C ．a ≤－3D ．a ≥－3题型三 利用函数单调性解函数不等式例3 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.已知函数f (x )是定义在[0，＋∞)上的递增函数，且f (1)=2，则满足f (2x-1)<2的解集是题型四 复合函数单调性()()()2511x ax x f x a x x⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩R a 30a -≤<32a -≤≤-2a ≤-0a <例4 求函数y ＝log 13(x 2－3x )的单调区间．题型五 求函数最值（值域） 例5求下列函数值域： 1、直接观察法：①xy 1=， ②x y -=32、配方法： ①]4,1(32-2-∈-=x x x y ， ② 322+--=x x y3、单调性法：①x x y 11--=②),1(,4+∞∈+=x xx y③]5,3[,112∈+-=x x x y ④]3,1[,1132∈+++=x x x x y 4、换元法：23--=x x y变式训练5 求下列函数值域：1、y =； 2、),2(322+∞-∈-+=x x x y ，3、①),1(1+∞∈+-=x x x y ， ②1x y x =+4、2y x =题型六 抽象函数单调性问题例6 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．变式训练6 已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x >1时，f (x )<0.(1)求f (1)的值； (2)判断f (x )的单调性；(3)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值．课后练习一、选择题1． 下列函数中，在(－∞，0)上为增函数的是( )A ．y ＝1－x 2B ．y ＝x 2＋2xC ．y ＝11＋xD ．y ＝xx －12． 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.⎝⎛⎭⎫0，34B.⎝⎛⎦⎤0，34C.⎣⎡⎭⎫0，34 D.⎣⎡⎦⎤0，34 3． 已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a x(x >1)，⎝⎛⎭⎫4－a 2x ＋2 (x ≤1)是R 上的增函数，则实数a 的取值范围为( )A ．(1，＋∞)B ．[4,8)C ．(4,8)D ．(1,8)4． 给定函数①y ＝21x ，②y ＝)1(log 21+x ，③y ＝|x －1|，④y ＝2x ＋1，其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( )A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④5、已知函数 若，则实数的取值范围是（ ） A. B. C. D.6、函数y=322-+x x 的单调递减区间是（ ）A ．(－∞，－3)B ．(－1，+∞)C ．(－∞，－1)D ．[－1，+∞)3,0,()ln(1),>0.x x f x x x ⎧≤=⎨+⎩2(2)()f x f x ->x (,1)(2,)-∞-⋃+∞(,2)(1,)-∞-⋃+∞(1,2)-(2,1)-7、若函数y=ax bx --在区间(－∞，4) 上是增函数，则有（ ） A ．a>b ≥4 B ．a ≥4>b C ．4≤a<b D ．a ≤4<b 8、函数f (x )＝⎩⎨⎧≥-<+-)1()1()1(3)21(2x x x a x a 的值域为 ，则实数 的范围（ ）A ．B ．C ．D ．二、填空题1． f (x )＝x 2－2x ，x ∈[－2,4])的单调增区间为__________；f (x )max ＝________. 2． 函数f (x )＝ln(4＋3x －x 2)的单调递减区间是__________．3． 若函数f (x )＝2|x －b |＋2在[0，＋∞)上为增函数，则实数b 的取值范围是____________． 4、函数y=11+-x x ，当时，函数的值域为__________________．5、6、7、已知函数()ln1x af x x -=+在区间()0,1单调增加，则a 的取值范围是 . 8、若函数f (x )＝⎩⎨⎧≥<+-)1(2)1(x x a x x ，，的最小值为2，则a 的取值范围是 .三、解答题1．已知函数f (x )＝1a －1x(a >0，x >0)，(1)求证：f (x )在(0，＋∞)上是单调递增函数； (2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12，2上的值域是⎣⎡⎦⎤12，2，求a 的值．2．已知函数f (x )＝x 2＋ax(x ≠0，a ∈R )．(1)判断函数f (x )的奇偶性；(2)若f (x )在区间[2，＋∞)上是增函数，求实数a 的取值范围．§2.2 函数的单调性与最值要点梳理1． 函数的单调性(1)单调函数的定义定义当x 1<x 2时，都有f (x 1)<f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时，都有f (x 1)>f (x 2)，那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数 图像(2)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 )在这一区间具有(严格的)单调性，区间D 叫作函数y ＝f (x )的单调区间．(3)判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数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）； ○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）。
2014高考数学一轮复习课件2.2函数的单调性与最大(小)值
(1)函数f(x)＝log5(2x＋1)的单调增区间是________． (2)用定义法判断函数y＝ 性． x2－1 在定义域上的单调
【解析】
1 (1)函数f(x)的定义域为(－ ，＋∞)，令t＝ 2
2x＋1， 因为y＝log5t在t∈(0，＋∞)上是增函数，t＝2x＋1在 1 x∈(－ ，＋∞)上为增函数，所以函数f(x)＝log5(2x＋1)的 2 1 单调递增区间为(－ ，＋∞)． 2
•【答案】 C
2．下列函数中，在区间(0，1)上是增函数的是( ) 1 A．y＝3－x B．y＝x C．y＝－x2＋4 D．y＝|x|
•【解析】 结合函数的图象易知选D. •【答案】 D
•3．函数f(x)＝(x－3)ex的单调增区间是 ________． •【解析】 由f(x)＝(x－3)ex，得f′(x)＝(x－ 2)ex， •由f′(x)＞0，得x＞2，故f(x)的增区间是(2， ＋∞)． •【答案】 (2，＋∞)
ax1 ax2 a（x2－x1）（x1x2＋1） 则f(x1)－f(x2)＝ 2 － 2 ＝ . 2 2 x1－1 x2－1 （x1－1）（x2－1）
∵－1＜x1＜x2＜1， 2 ∴x2－x1＞0，x1－1＜0，x2－1＜0. 2 －1＜x1x2＜1，∴x1x2＋1＞0. （x2－x1）（x2x1＋1） ∴ ＞0. 2 2 （x1－1）（x2－1） 因此，当a＞0时，f(x1)－f(x2)＞0， ∴f(x1)＞f(x2)，此时函数在(－1，1)上为减函数； 当a＜0时，f(x1)－f(x2)＜0， ∴f(x1)＜f(x2)，此时函数在(－1，1)上为增函数． 法二 (导数法)f′(x)＝ a（x2－1）－2ax2 （x2－1）2 ＝
•(2)∵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(2)＝2×2－1＝3， •∴f(a2＋a－5)＜2＝f(1)， ·····················10分 ····················· •∵f(x)在R上为增函数，∴a2＋a－5＜1⇒－3 ＜a＜2， • 即a∈(－3，
2.2 函数的单调性与最值
第二节函数的单调性与最值1．函数的单调性(1)单调函数的定义自左向右看图象是_______自左向右看图象是_______如果函数y＝f(x)在区间D上是增函数或减函数，那么就说函数y＝f(x)在这一区间具有(严格的)_______，区间D叫做函数y＝f(x)的_______2．函数的最值[小题体验]1．下列函数中，定义域是R且为增函数的是()A．y＝e－x B．y＝x3C．y＝ln x D．y＝|x|2．y＝x2－6x＋5的单调减区间为________．3．若函数f (x )＝1x 在区间[2，a ]上的最大值与最小值的和为34，则a ＝________.1．易混淆两个概念：“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”，前者指函数具备单调性的“最大”的区间，后者是前者“最大”区间的子集．2．若函数在两个不同的区间上单调性相同，则这两个区间要分开写，不能写成并集．例如，函数f (x )在区间(－1,0)上是减函数，在(0,1)上是减函数，但在(－1,0)∪(0,1)上却不一定是减函数，如函数f (x )＝1x.3．两函数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．[小题纠偏]1．设定义在[－1,7]上的函数y ＝f (x )的图象如图所示，则函数y ＝f (x )的增区间为________．2．函数f (x )＝2x －1在[－2,0]上的最大值与最小值之差为________．考点一 函数单调性的判断基础送分型考点——自主练透[题组练透]1．下列四个函数中，在(0，＋∞)上为增函数的是( ) A ．f (x )＝3－x B ．f (x )＝x 2－3x C ．f (x )＝－1x ＋1D ．f (x )＝－|x |2．试讨论函数f (x )＝axx －1(a ≠0)在(－1,1)上的单调性．3．判断函数y ＝x ＋2x ＋1在(－1，＋∞)上的单调性．[谨记通法]判断或证明函数的单调性的2种重要方法及其步骤 (1)定义法，其基本步骤：取值作差商变形确定符号与1的大小得出结论(2)导数法，其基本步骤： 求导函数确定符号得出结论考点二 求函数的单调区间重点保分型考点——师生共研[典例引领]求下列函数的单调区间： (1)y ＝－x 2＋2|x |＋1； (2)y ＝log 12(x 2－3x ＋2)．[由题悟法]确定函数的单调区间的3种方法[提醒] 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．[即时应用]1．函数y ＝|x |(1－x )在区间A 上是增函数，那么区间A 是( ) A ．(－∞，0) B.⎣⎡⎦⎤0，12 C ．[0，＋∞)D.⎝⎛⎭⎫12，＋∞ 2．函数y ＝⎝⎛⎭⎫13-223+1x x 的单调递增区间为( ) A ．(1，＋∞) B.⎝⎛⎦⎤－∞，34 C.⎝⎛⎭⎫12，＋∞ D.⎣⎡⎭⎫34，＋∞ 考点三 函数单调性的应用题点多变型考点——多角探明 [锁定考向]高考对函数单调性的考查多以选择题、填空题的形式出现，有时也应用于解答题中的某一问中． 常见的命题角度有： (1)求函数的值域或最值；(2)比较两个函数值或两个自变量的大小； (3)解函数不等式；(4)利用单调性求参数的取值范围或值．[题点全练]角度一：求函数的值域或最值1．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1x ，x ≥1，－x 2＋2，x <1的最大值为________．角度二：比较两个函数值或两个自变量的大小2．(2017·哈尔滨联考)已知函数f (x )的图象关于直线x ＝1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 ＝f ⎝⎛⎭⎫－12，b ＝f (2)，c ＝f (e)，则a ，b ，c 的大小关系为( ) A ．c >a >b B ．c >b >a C ．a >c >bD ．b >a >c角度三：解函数不等式3．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，＋∞)角度四：利用单调性求参数的取值范围或值4．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a －x －1，x ≤1，log ax ，x >1，若f (x )在(－∞，＋∞)上单调递增，则实数a 的取值范围为________．[通法在握]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函数最值(五种常用方法)(2)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． (3)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．(4)利用单调性求参数视参数为已知数，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． [提醒] ①若函数在区间[a ，b ]上单调，则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的；②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．[演练冲关]1．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 ．(－∞，1] B ．(－∞，－1] C ．[－1，＋∞)D ．[1，＋∞)2．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 3，x ≤0，x ＋，x >0，若f (2－x 2)>f (x )，则实数x 的取值范围是( )A ．(－∞，－1)∪(2，＋∞)B ．(－∞，－2)∪(1，＋∞)C ．(－1,2)D ．(－2,1)3．函数f (x )＝－ax＋b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12，2上的值域为⎣⎡⎦⎤12，2，则a ＝________，b ＝________.一抓基础，多练小题做到眼疾手快1．(2017·珠海摸底)下列函数中，定义域是R 且为增函数的是( ) A ．y ＝2－xB ．y ＝xC ．y ＝log 2 xD ．y ＝－1x2．一次函数y ＝kx ＋b 在R 上是增函数，则k 的取值范围为( ) A ．(0，＋∞) B ．[0，＋∞) C ．(－∞，0)D ．(－∞，0]3．(2017·北京东城期中)已知函数y ＝1x －1，那么( )A ．函数的单调递减区间为(－∞，1)，(1，＋∞)B ．函数的单调递减区间为(－∞，1)∪(1，＋∞)C ．函数的单调递增区间为(－∞，1)，(1，＋∞)D ．函数的单调递增区间为(－∞，1)∪(1，＋∞) 4．函数y ＝x －x (x ≥0)的最大值为________．5．函数f (x )＝log 12(x 2－4)的单调递增区间为________．二保高考，全练题型做到高考达标1．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，＋∞)2．已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数， 且在区间[0，＋∞)上单调递增．若实数a 满足f (log 2a )＋f ⎝⎛⎭⎫log 12a ≤2f (1)，则a 的取值范围是( )A ．[1,2] B.⎝⎛⎦⎤0，12 C.⎣⎡⎦⎤12，2D ．(0,2]3．定义新运算⊕：当a ≥b 时，a ⊕b ＝a ；当a <b 时，a ⊕b ＝b 2，则函数f (x )＝(1⊕x )x －(2⊕x )，x ∈[－2,2]的最大值等于( )A ．－1B ．1C ．6D ．124．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a －x ，x ≥2，⎝⎛⎭⎫12x －1，x <2是R 上的单调递减函数，则实数a 的取值范围是( )A ．(－∞，2) B.⎝⎛⎦⎤－∞，138 C ．(0,2)D.⎣⎡⎭⎫138，25．(2017·安徽皖江名校联考)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( )A ．[－1,2)B ．[0,2)C ．[0,1)D ．[－1,1)6．函数f (x )＝1x －1在区间[a ，b ]上的最大值是1，最小值是13，则a ＋b ＝________.7．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________________．8．若函数f (x )＝a x (a >0，a ≠1)在[－1,2]上的最大值为4，最小值为m ，且函数g (x )＝(1－4m )x 在[0，＋∞)上是增函数，则a ＝________.9．已知f (x )＝xx －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．10．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．三上台阶，自主选做志在冲刺名校1．如果函数y ＝f (x )在区间I 上是增函数，且函数y ＝f xx在区间I 上是减函数，那么称函数y ＝f (x )是区间I 上的“缓增函数”，区间I 叫做“缓增区间”．若函数f (x )＝12x 2－x ＋32是区间I 上的“缓增函数”，则“缓增区间”I 为( )A ．[1，＋∞)B ．[0， 3 ]C ．[0,1]D ．[1， 3 ]2．已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x >1时，f (x )<0. (1)证明：f (x )为单调递减函数．(2)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值．。
人教版高中总复习一轮数学精品课件 第2章 函数 2.2 函数的单调性与最大(小)值
递增区间为
.
由题图可知函数的单调递增区间为[-1,1]和[5,7].
1
5.若函数y=(2k+1)x+b在R上是减函数,则k的取值范围是 (-∞,-2)
1
因为函数y=(2k+1)x+b在R上是减函数,所以2k+1<0,即 k<- .
2
6.若函数f(x)满足“对任意的x1,x2∈R,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”,则满足
D.f(x)= √
3
对于A,函数单调递减,不合题意;对于B,根据指数函数的性质可知函数单调
递减,不合题意;对于C,函数在定义域内不具有单调性,不合题意;对于D,根
据幂函数的性质可知,函数在其定义域内为增函数,符合题意.故选D.
4.设定义在区间[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的单调
(1 )-(2 )
<0.
1 -2
2.基本初等函数的单调区间
函数
正比例函数(y=kx,k≠0)与一
次函数(y=kx+b,k≠0)
反比例函数 =
,
≠0
二次函数(y=ax2+bx+c,a≠0)
条件
k>0
k<0
单调递增区间
R
无
k>0
无
k<0
(-∞,0)和(0,+∞)
a>0
a<0
- 2
“函数的单调递增区间是M”与“函数在区间N上单调递增”,两种说法的含
义相同吗?
不相同,这是两个不同的概念,显然N⊆M.
专题2.2 函数的单调性与最值(解析版)
第二篇函数、导数及其应用专题2.2 函数的单调性与最值【考纲要求】理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义【命题趋势】函数的单调性和最值是高考中的热点问题，考查内容经常是利用单调性求最值或者求参数的取值范围【核心素养】本讲内容主要考查逻辑推理和数学运算的核心素养【素养清单•基础知识】1．增函数、减函数定义：设函数f(x)的定义域为I：(1)增函数：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．(2)减函数：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上是减函数．增(减)函数定义中的x1，x2的三个特征一是任意性；二是有大小，即x1<x2(x1>x2)；三是同属于一个单调区间，三者缺一不可．2．单调性、单调区间若函数y＝f(x)在区间D上是增函数或减函数，则称函数y＝f(x)在这一区间具有(严格的)单调性，区间D叫做函数y＝f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示，不能用不等式表示．(2)有多个单调区间应分别写，不能用符号“∪”连接，也不能用“或”连接，只能用“逗号”或“和”连接．3．函数的最值设函数y＝f(x)的定义域为I，如果存在实数M满足：(1)对于任意的x∈I，都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I，使得f(x0)＝M.那么，我们称M是函数y＝f(x)的最大值或最小值．函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值．当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到．(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值．【素养清单•常用结论】在公共定义域内：(1)函数f(x)单调递增，g(x)单调递增，则f(x)＋g(x)是增函数；(2)函数f(x)单调递减，g(x)单调递减，则f(x)＋g(x)是减函数；(3)函数f(x)单调递增，g(x)单调递减，则f(x)－g(x)是增函数；(4)函数f(x)单调递减，g(x)单调递增，则f(x)－g(x)是减函数；(5)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；(6)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；(7)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．简记：“同增异减”．【真题体验】1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知，则（）A．B．C ．D．【答案】B【解析】即则．故选B．【名师点睛】本题考查指数和对数大小的比较，考查了数学运算的素养．采取中间量法，根据指数函数和对数函数的单调性即可比较大小．2．【2019年高考天津理数】已知，，，则的大小关系为（）A ．B．C ．D．【答案】A【解析】因为，，，即，所以.故选A.【名师点睛】本题考查比较大小问题，关键是选择中间量和利用函数的单调性进行比较.3．【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若a>b，则（）A．ln(a−b)>0 B．3a<3bC．a3−b3>0 D．│a│>│b│【答案】C【解析】取，满足，但，则A错，排除A；由，知B错，排除B；取，满足，但，则D错，排除D；因为幂函数是增函数，，所以，即a3−b3>0，C正确.故选C．【名师点睛】本题主要考查对数函数的性质、指数函数的性质、幂函数的性质及绝对值的意义，渗透了逻辑推理和运算能力素养，利用特殊值排除即可判断．4．【2019年高考北京理数】在天文学中，天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述．两颗星的星等与亮度满足m2−m1=，其中星等为m k的星的亮度为E k（k=1，2）．已知太阳的星等是−26.7，天狼星的星等是−1.45，则太阳与天狼星的亮度的比值为（）A．1010.1 B．10.1C．lg10.1 D．10−10.1【答案】A【解析】两颗星的星等与亮度满足，令，则从而.故选A.【名师点睛】本题以天文学问题为背景，考查考生的数学应用意识､信息处理能力､阅读理解能力以及对数的运算.5．【2019年高考浙江】在同一直角坐标系中，函数，(a>0，且a≠1)的图象可能是（）【答案】D【解析】当时，函数的图象过定点且单调递减，则函数的图象过定点且单调递增，函数的图象过定点且单调递减，D选项符合；当时，函数的图象过定点且单调递增，则函数的图象过定点且单调递减，函数的图象过定点且单调递增，各选项均不符合.综上，选D.【名师点睛】易出现的错误：一是指数函数、对数函数的图象和性质掌握不熟练，导致判断失误；二是不能通过讨论的不同取值范围，认识函数的单调性.6．【2019年高考全国Ⅱ卷理数】2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆，我国航天事业取得又一重大成就，实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系．为解决这个问题，发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”，鹊桥沿着围绕地月拉格朗日点的轨道运行．点是平衡点，位于地月连线的延长线上．设地球质量为M１，月球质量为M２，地月距离为R，点到月球的距离为r，根据牛顿运动定律和万有引力定律，r满足方程：.设，由于的值很小，因此在近似计算中，则r的近似值为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】由，得，因为，所以，即，解得，所以故选D.【名师点睛】由于本题题干较长，所以，易错点之一就是能否静心读题，正确理解题意；易错点之二是复杂式子的变形易出错．7．下列函数中，定义域是R且为增函数的是()A．y＝e－x B．y＝x3C．y＝ln x D．y＝|x|【答案】B【解析】由所给选项知只有y＝x3的定义域是R且为增函数．故选B．8．若函数y＝ax＋1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2，则实数a的值是()A．2 B．－2C．2或－2 D．0【答案】C【解析】当a>0时，由题意得2a＋1－(a＋1)＝2，则a＝2；当a<0时，a＋1－(2a＋1)＝2，即a＝－2，所以a＝±2.故选C．9．函数f(x)＝log12(x2－4)的单调递增区间为__________．【答案】(－∞，－2)【解析】函数y＝f(x)的定义域为(－∞，－2)∪(2，＋∞)，因为函数y＝f(x)由y＝log12t与t＝g(x)＝x2－4复合而成，又y＝log12t在(0，＋∞)上单调递减，g(x)在(－∞，－2)上单调递减，所以函数y＝f(x)在(－∞，－2)上单调递增．10．设a为常数，函数f(x)＝x2－4x＋3.若f(x＋a)在[0，＋∞)上是增函数，则a的取值范围是__________．【答案】[2，＋∞)【解析】因为f(x)＝x2－4x＋3＝(x－2)2－1，所以f(x＋a)＝(x＋a－2)2－1，且当x∈[2－a，＋∞)时，函数f(x＋a)单调递增，所以2－a≤0，所以a≥2.【考法拓展•题型解码】考法一确定函数的单调性或单调区间解题技巧；确定函数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，求单调区间．(2)定义法：先求定义域，再利用单调性的定义求单调区间．(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，可由图象的直观性写出它的单调区间．(4)导数法：利用导数值的正负确定函数的单调区间．【例1】判断并证明函数f(x)＝axx－1(其中a≠0)在x∈(－1,1)上的单调性．【答案】见解析【解析】设－1<x1<x2<1，f (x )＝a ⎝⎛⎭⎪⎫x －1＋1x －1＝a ⎝⎛⎭⎫1＋1x －1，则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)上单调递减；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)上单调递增． 【例2】 求下列函数的单调区间．(1)y ＝－x 2＋2|x |＋1；(2)y ＝log 12 (x 2－3x ＋2)．【答案】见解析【解析】 (1)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，则单调递增区间为(－∞，－1]和[0,1]，单调递减区间为(－1,0)和(1，＋∞)．(2)令u ＝x 2－3x ＋2，则原函数是y ＝log 12 u 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 12 u 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)． 考法二 求函数的最值(值域)解题技巧：求函数最值(值域)的常用方法(1)单调性法：先确定函数单调性或函数的图象，再由单调性或函数的图象求最值(值域)． (2)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(值域)． (3)分离常数法：形如y ＝cx ＋dax ＋b(ac ≠0)的函数的最值(值域)经常使用“分离常数法”求解．(4)配方法：配方法是求“二次函数型函数”最值(值域)的基本方法，形如F (x )＝a [f (x )]2＋bf (x )＋c (a ≠0)的函数的最值(值域)问题，均可使用配方法．另外，还可用判别式法、有界性法等来求最值(值域)．【例3】 (1)函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1x ，x ≥1，－x 2＋2，x <1的最大值为__________．(2)函数y ＝x ＋x －1的最小值为__________． 【答案】(1)2 (2)1【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)令t ＝x －1，则t ≥0，且x ＝t 2＋1，所以原函数变为y ＝t 2＋1＋t ，t ≥0.配方得y ＝⎝⎛⎭⎫t ＋122＋34，又因为t ≥0，所以y ≥y (0)＝1.故函数y ＝x ＋x －1的最小值为1. 【例4】 求下列函数的值域．(1)y ＝5x －14x ＋2，x ∈[－3，－1]；(2)y ＝2x ＋1－2x ；(3)y ＝x ＋4＋9－x 2；(4)y ＝2x 2＋4x －7x 2＋2x ＋3；(5)y ＝(x ＋3)2＋16＋(x －5)2＋4. 【答案】见解析【解析】(1)(有界性法)由y ＝5x －14x ＋2，得x ＝2y ＋15－4y .因为－3≤x ≤－1，所以－3≤2y ＋15－4y≤－1，解得85≤y ≤3，所以函数的值域为⎣⎡⎦⎤85，3.(2)(代数换元法)令t ＝1－2x (t ≥0)，则x ＝1－t 22，所以y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝⎛⎭⎫t －122＋54.所以t ＝12，即x ＝38时，y 取最大值，y max ＝54，且y 无最小值，所以函数的值域为⎝⎛⎦⎤－∞，54. (3)(三角换元法)令x ＝3cos θ，θ∈[0，π]，则y ＝3cos θ＋4＋3sin θ＝32sin ⎝⎛⎭⎫θ＋π4＋4.因为0≤θ≤π，所以π4≤θ＋π4≤5π4，所以－22≤sin ⎝⎛⎭⎫θ＋π4≤1.所以1≤y ≤32＋4，所以函数的值域为[1,32＋4]． (4)(判别式法)观察函数式，将已知的函数式变形为yx 2＋2yx ＋3y ＝2x 2＋4x －7，整理得(y －2)x 2＋2(y －2)x ＋3y ＋7＝0，显然y ≠2，将上式看作关于x 的一元二次方程，易知原函数的定义域为R ，则上述关于x 的一元二次方程有实根，所以[2(y －2)]2－4(y －2)(3y ＋7)≥0，解不等式得－92≤y ≤2，又y ≠2，所以原函数的值域为⎣⎡⎭⎫－92，2.(5)(数形结合法)如图，函数y ＝(x ＋3)2＋16＋(x －5)2＋4的几何意义为平面内一点P (x,0)到点A (－3,4)和点B (5,2)的距离之和．由平面解析几何知识，找出点B 关于x 轴的对称点B ′(5，－2)，连接AB ′交x 轴于一点P ，此时距离之和最小，所以y min ＝|AB ′|＝82＋62＝10，又y 无最大值，所以函数的值域为[10，＋∞)．考法三 函数单调性的应用 归纳总结(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象法求解． (3)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5】 (1)(2017·天津卷)已知奇函数f (x )在R 上是增函数．若a ＝－f ⎝⎛⎭⎫log 215，b ＝f (log 24.1)，c ＝f (20.8)，则a ，b ，c 的大小关系为( ) A ．a <b <c B ．b <a <c C ．c <b <a D ．c <a <b【答案】C【解析】由f (x )是奇函数可得a ＝－f ⎝⎛⎭⎫log 215＝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 .(2)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 ．⎣⎡⎭⎫－14，0 D ．⎣⎡⎦⎤－14，0 【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 ．【例6】 (2019·兰州模拟)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. 【答案】见解析【解析】(1)证明：设x 1，x 2∈R ，且x 1<x 2，所以x 2－x 1>0，因为当x >0时，f (x )>1，所以f (x 2－x 1)>1.f (x 2)＝f [(x 2－x 1)＋x 1]＝f (x 2－x 1)＋f (x 1)－1，所以f (x 2)－f (x 1)＝f (x 2－x 1)－1>0⇒f (x 1)＜f (x 2)，所以f (x )在R 上为增函数． (2)因为m ，n ∈R ，不妨设m ＝n ＝1，所以f (1＋1)＝f (1)＋f (1)－1⇒f (2)＝2f (1)－1，f (3)＝4⇒f (2＋1)＝4⇒f (2)＋f (1)－1＝4⇒3f (1)－2＝4，所以f (1)＝2，所以f (a 2＋a －5)<2＝f (1)，因为f (x )在R 上为增函数，所以a 2＋a －5<1⇒－3<a <2，即a ∈(－3,2)． 【易错警示】易错点 混淆“单调区间”和“区间上单调”【典例】 若函数f (x )＝x 2＋2(a －1)x ＋4的单调减区间是(－∞，4]，则实数a 的取值范围是__________． 【错解】：a ≤－3 函数f (x )的图象的对称轴为直线x ＝1－a ，由于函数在区间(－∞，4]上单调递减，因此1－a ≥4，即a ≤－3.【错因分析】：错解中混淆了“单调区间”和“区间上单调”两个概念，把单调区间误认为是在区间上单调． 【正解】：a ＝－3 因为函数的单调递减区间为(－∞，4]，且函数图象的对称轴为直线x ＝1－a ，所以有1－a ＝4，即a ＝－3. 误区防范“单调区间”与“在区间上单调”的区分：(1)函数的单调区间是其定义域的子集，因此，讨论函数的单调性时，应先确定函数的定义域． (2)单调区间是完整的区间，在区间上单调可能只是部分单调区间．【跟踪训练】 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. 【递进题组】1．(2017·全国卷Ⅱ)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，＋∞)【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，＋∞)．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 )＝2x B ．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，排除A ，D 项；B 项中，f (x )＝|x －1|在(0，＋∞)上不单调；C 项中，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．已知偶函数f (x )在区间(－∞，0]上单调递减，则满足f (2x －1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( ) A ．⎝⎛⎭⎫13，23 B ．⎣⎡⎭⎫13，23 C ．⎝⎛⎭⎫12，23 D ．⎣⎡⎭⎫12，23 【答案】A【解析】由函数f (x )为偶函数且在区间(－∞，0]上单调递减，得函数f (x )在区间[0，＋∞)上单调递增，于是将不等式f (2x －1)<f ⎝⎛⎭⎫13化为f (|2x －1|)<f ⎝⎛⎭⎫13.可知|2x －1|<13，解得13<x <23.故选A ． 4．函数f (x )＝x 3－ax 2＋1在(0,2)内单调递减，则实数a 的取值范围为__________． 【答案】 [3，＋∞)【解析】 因为函数f (x )＝x 3－ax 2＋1在(0,2)内单调递减，所以f ′(x )＝3x 2－2ax ≤0在(0,2)内恒成立，即a ≥32x在(0,2)内恒成立，而32x <3，故a ≥3.5．若对∀x ，y ∈R ，有f (x ＋y )＝f (x )＋f (y )，则函数g (x )＝2xx 2＋1＋f (x )＋3在[－2 019，2 019]上的最大值M 与最小值m 的和M ＋m ＝__________. 【答案】 6【解析】 对任意x ，y ∈R ，有f (x ＋y )＝f (x )＋f (y )，令x ＝y ＝0，有f (0)＝f (0)＋f (0)，则f (0)＝0，令y ＝－x ，有f (0)＝f (x )＋f (－x )，则f (x )＋f (－x )＝0.所以f (x )为奇函数，又设函数φ(x )＝2xx 2＋1，φ(x )为奇函数，则g (x )＝φ(x )＋f (x )＋3，而φ(x )＋f (x )为奇函数，由于奇函数在关于原点对称的单调区间内的最大值与最小值互为相反数，所以奇函数g (x )－3的最大值为M －3，最小值为m －3，且M －3＋m －3＝0，所以M ＋m ＝6. 【考卷送检】 一、选择题1．下列四个函数中，在(0，＋∞)上为增函数的是( ) A ．f (x )＝3－x B ．f (x )＝x 2－3x C ．f (x )＝－1x ＋1D ．f (x )＝－|x |【答案】C【解析】 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．2．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]．3．(2019·烟台九中期末)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 ．－1D ．1【答案】B【解析】 因为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，所以f (3)＝1，即m ＝－2.4．(2019·南昌二中月考)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⎣⎡⎦⎤0，34. 5．(2019·黄石二中期中)定义新运算⊕：当a ≥b 时，a ⊕b ＝a ；当a <b 时，a ⊕b ＝b 2.则函数f (x )＝(1⊕x )x －(2⊕x )，x ∈[－2,2]的最大值等于( ) A ．－1 B ．1 C ．6 D ．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.因此f (x )在定义域内为增函数，所以f (x )的最大值为f (2)＝23－2＝6.6．(2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2－x，x ≤0，1，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)【答案】D【解析】 因为f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2－x ，x ≤0，1，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 ．二、填空题7．函数f (x )＝1x －1在区间[a ，b ]上的最大值是1，最小值是13，则a ＋b ＝________.【答案】 6【解析】 易知f (x )在[a ，b ]上为减函数， 所以⎩⎪⎨⎪⎧f (a )＝1，f (b )＝13，即⎩⎨⎧1a －1＝1，1b －1＝13，所以⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝4，所以a ＋b ＝6.8．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，＋∞)． 9．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 12 t 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，即⎩⎪⎨⎪⎧ －－a 2≤1，g (1)>0，所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2，a >－12，即－12<a ≤2. 三、解答题10．已知函数f (x )＝x ＋2x .(1)写出函数f (x )的定义域和值域；(2)证明：函数f (x )在(0，＋∞)上为单调递减函数，并求f (x )在x ∈[2,8]上的最大值和最小值．【答案】见解析【解析】 (1)定义域为{x |x ≠0}．又f (x )＝1＋2x ，所以值域为{y |y ≠1}．(2)证明：设0<x 1<x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝⎝⎛⎭⎫1＋2x 1－⎝⎛⎭⎫1＋2x 2＝2x 1－2x 2＝2(x 2－x 1)x 1x 2.又0<x 1<x 2，所以x 1x 2>0，x 2－x 1>0，所以f (x 1)－f (x 2)>0，即f (x 1)>f (x 2)，所以函数f (x )在(0，＋∞)上为单调递减函数，在x ∈[2,8]上，f (x )的最大值为f (2)＝2，最小值为f (8)＝54.11．(2019·福州一中期中)已知f (x )＝xx －a (x ≠a )．(1)若a ＝－2，试证明f (x )在(－∞，－2)上单调递增； (2)若a ＞0且f (x )在(1，＋∞)上单调递减 ，求a 的取值范围． 【答案】见解析【解析】 (1)证明：任取x 1＜x 2＜－2，则作差可得f (x 1)－f (x 2)＝x 1x 1＋2－x 2x 2＋2＝2(x 1－x 2)(x 1＋2)(x 2＋2).因为(x 1＋2)(x 2＋2)＞0，x 1－x 2＜0，所以f (x 1)＜f (x 2)，所以f (x )在(－∞，－2)上单调递增． (2)任取1＜x 1＜x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝x 1x 1－a －x 2x 2－a ＝a (x 2－x 1)(x 1－a )(x 2－a ).因为a ＞0，x 2－x 1＞0，所以要使f (x 1)－f (x 2)＞0，只需(x 1－a )(x 2－a )＞0在(1，＋∞)上恒成立，所以a ≤1.综上所述，a 的取值范围是(0,1]． 12．已知f (x )＝x 2＋2x ＋ax，x ∈[1，＋∞)．(1)当a ＝12时，用定义证明函数的单调性并求函数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． 【答案】见解析【解析】 (1)证明：当a ＝12时，f (x )＝x ＋12x ＋2，任取1≤x 1<x 2，则f (x 1)－f (x 2)＝(x 1－x 2)＋⎝⎛⎭⎫12x 1－12x 2＝(x 1－x 2)(2x 1x 2－1)2x 1x 2.因为1≤x 1<x 2，所以x 1x 2>1，所以2x 1x 2－1>0.又x 1－x 2<0，所以f (x 1)<f (x 2)，所以f (x )在[1，＋∞)上是增函数，所以f (x )在[1，＋∞)上的最小值为f (1)＝72.(2)因为在区间[1，＋∞)上，f (x )＝x 2＋2x ＋ax>0恒成立，则⎩⎪⎨⎪⎧ x 2＋2x ＋a >0，x ≥1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >－(x 2＋2x )，x ≥1，等价于a 大于函数φ(x )＝－(x 2＋2x )在[1，＋∞)上的最大值．因为φ(x )＝－(x ＋1)2＋1在[1，＋∞)上单调递减，所以当x ＝1时，φ(x )取最大值为φ(1)＝－3，所以a >－3，故实数a 的取值范围是(－3，＋∞)．13．已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x ＞1时，f (x )＜0.(1)求f (1)的值；(2)证明：f (x )为单调递减函数；(3)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值． 【答案】见解析【解析】 (1)令x 1＝x 2＞0，代入得f (1)＝f (x 1)－f (x 1)＝0，故f (1)＝0.(2)证明：任取x 1，x 2∈(0，＋∞)，且x 1＞x 2，则x 1x 2＞1，由于当x ＞1时，f (x )＜0，所以f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＜0，即f (x 1)－f (x 2)＜0，因此f (x 1)＜f (x 2)，所以函数f (x )在区间(0，＋∞)上是单调递减函数．(3)因为f (x )在(0，＋∞)上是单调递减函数．所以f (x )在[2,9]上的最小值为f (9)．由f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)得f ⎝⎛⎭⎫93＝f (9)－f (3)，而f (3)＝－1，所以f (9)＝－2.所以f (x )在[2,9]上的最小值为－2.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§2.2 函数的单调性与最值
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题7分，共35分)
1．(2010·北京)给定函数①y ＝1
2
x ，②y ＝12
log (x ＋1)，③y ＝|x －1|，④y ＝2x ＋
1，其中在区间
(0,1)单调递减的函数的序号是 ( ) A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①④
2．已知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)
3．若函数y ＝ax 与y ＝－b
x
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
4．已知奇函数f (x )对任意的正实数x 1，x 2(x 1≠x 2)，恒有(x 1－x 2)(f (x 1)－f (x 2))>0，则一定正确 的是
( )
A ．f (4)>f (－6)
B ．f (－4)<f (－6)
C ．f (－4)>f (－6)
D ．f (4)<f (－6) 5．函数f (x )＝ln(4＋3x －x 2)的单调递减区间是
( )
A.⎝
⎛⎦⎤－∞，32 B.⎣⎡⎭⎫32，＋∞ C.⎝
⎛⎦⎤－1，32
D.⎣⎡⎭⎫
32，4
二、填空题(每小题6分，共24分)
6．函数f (x )＝x 2－2x －3的单调增区间为________．
7．设x 1，x 2为y ＝f (x )的定义域内的任意两个变量，有以下几个命题：
①(x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]>0； ②(x 1－x 2)[f (x 1)－f (x 2)]<0； ③
f (x 1)－f (x 2)
x 1－x 2
>0；
④
f (x 1)－f (x 2)
x 1－x 2
<0.
其中能推出函数y ＝f (x )为增函数的命题为_____________________________________． 8．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 __________． 9．若函数f (x )＝
4x
x 2
＋1
在区间(m,2m ＋1)上是单调递增函数，则m 的取值范围是__________． 三、解答题(共41分)
10．(13分)已知函数y ＝f (x )在[0，＋∞)上是减函数，试比较f ⎝⎛⎭⎫34与f (a 2
－a ＋1)的大小． 11.(14分)已知f (x )＝x x －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．
12．(14分)已知f (x )是定义在(－1,1)上的奇函数，且f (x )在(－1,1)上是减函数，解不等式 f (1－x )＋f (1－x 2)<0. 答案
1．B 2．B 3．B 4．C 5．D
6．[3，＋∞) 7．①③ 8.⎣⎡⎦⎤－1
4，0 9．(－1,0] 10．解 ∵a 2－a ＋1＝⎝⎛⎭⎫a －122＋34≥3
4
>0， 又∵y ＝f (x )在[0，＋∞)上是减函数， ∴f (a 2－a ＋1)≤f ⎝⎛⎭⎫
34. 11．(1)证明 任设x 1<x 2<－2，
则f (x 1)－f (x 2)＝
x 1x 1＋2－x 2
x 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)内单调递增． (2)解 任设1<x 1<x 2，则 f (x 1)－f (x 2)＝
x 1x 1－a －x 2
x 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恒成立， ∴a ≤1.
综上所述知0<a ≤1.
12．解 ∵f (x )是定义在(－1,1)上的奇函数，
∴由f (1－x )＋f (1－x 2)<0 得f (1－x )<－f (1－x 2)．
∴f (1－x )<f (x 2－1)．又∵f (x )在(－1,1)上是减函数， ∴⎩⎪⎨⎪⎧
－1<1－x <1，－1<1－x 2
<1，1－x >x 2－1.
解得0<x <1.
∴原不等式的解集为(0,1)．。