故F(x)在区间(??,1?kk)上单调递减,在区间(1?,1)上单调递增; kk(2)当x>1时, x-1>0,F?(x)?? ①当k ②当k12x?1?k,(x?1)
?0时,F?(x)?0在(1,??)上恒成立,故F(x)在区间(1,??)上单调递减; ?0时,令F?(x)??x?1?12x?1?k?0,(x?1),解得x?1?1, 24k且当1?11?时,;当时,F?(x)?0 F(x)?0x?1?224k4k故F(x)在区间(1,1?11上单调递减,在区间)(1?,??)上单调递增; 224k4k综上得,①当k=0时,F(x)在区间(??,1)上单调递增,F(x)在区间(1,??)上单调递减; ②当k<0时,F(x)在区间(??,1)上单调递增,在区间(1,1?1)上单调递减,在区间 24k(1?k1(??,1?)上单调递减,在区间 上单调递增;③当时,F(x)在区间,??)k?02k4kk,1)上单调递增,在区间(1,??)上单调递减. k(1?【名师指引】求函数的单调区间或研究函数的单调性是高考的一个热点,分段落函数用注意分段处理. 题型2:研究抽象函数的单调性
[例2]
定义在R上的函数y?f(x),f(0)?0,当x>0时,(b).
(1)求证:f(0)=1;
(2)求证:对任意的x∈R,恒有f(x)>0; (3)求证:f(x)是R上的增函数;
(4)若f(x)·f(2x-x2)>1,求x的取值范围.
[解题思路]抽象函数问题要充分利用“恒成立”进行“赋值”,从关键等式和不等式的特点入手. [解析](1)证明:令a=b=0,则f(0)=f 2(0).
又f(0)≠0,∴f(0)=1. (2)证明:当x<0时,-x>0, ∴f(0)=f(x)·f(-x)=1.
ff(x)?1,且对任意的a、b∈R,有f(a+b)=f(a)·
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∴f(-x)=
1>0.又x≥0时f(x)≥1>0, f(x)∴x∈R时,恒有f(x)>0. (3)证明:设x1<x2,则x2-x1>0.
∴f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)·f(x1). ∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1.
又f(x1)>0,∴f(x2-x1)·f(x1)>f(x1). ∴f(x2)>f(x1).∴f(x)是R上的增函数.
(4)解:由f(x)·f(2x-x2)>1,f(0)=1得f(3x-x2)>f(0).又f(x)是R上的增函数, ∴3x-x2>0.∴0<x<3.
【名师指引】
解本题的关键是灵活应用题目条件,尤其是(3)中“f(x2)=f[(x2-x1)+x1]”是证明单调性的关键,这里体现了向条件化归的策略.
考点2 函数的值域(最值)的求法 题型1:求分式函数的最值
x2?2x?a[例3]已知函数f(x)?,x?[1,??).
x当a?1时,求函数f(x)的最小值; 2?
11时,f(x)?x??2,这是典型的“对钩函数”,欲求其最小值,可以考虑均值不等22x [解题思路]当a式或导数; [解析]当a
?
111时,f(x)?x??2,f'(x)?1?2 22x2x?x?1,?f?(x)?0.?f(x)在区间[1,??)上为增函数. ?f(x)在区间[1,??)上的最小值为f(1)?7. 21?2,若x?0,则优先考虑用均值不等式求最小值,但要注意等号是否2x11)?2?2x??2?2?2 成立,否则会得到f(x)?(x?2x2x【名师指引】对于函数
f(x)?x?而认为其最小值为
2?2,但实际上,要取得等号,必须使得x?11,这时x?[,??) 2x2所以,用均值不等式来求最值时,必须注意:一正、二定、三相等,缺一不可.其次,不等式恒成立问题常转化
为求函数的最值.本题考查求函数的最小值的三种通法:利用均值不等式,利用函数单调性,二次函数的配方
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法,考查不等式恒成立问题以及转化化归思想; 题型2:利用函数的最值求参数的取值范围
x2?2x?a[例4]已知函数f(x)?,x?[1,??).
x若对任意x?[1,??),f(x)?0恒成立,试求实数a的取值范围.
[解题思路] 欲求参数a的取值范围,应从x?[1,??),f(x)?0恒成立的具体情况开始.
x2?2x?a?0在区间[1,??)上恒成立; [解析]?f(x)?x?x2?2x?a?0在区间[1,??)上恒成立;
?x2?2x??a在区间[1,??)上恒成立;
?函数y?x2?2x在区间[1,??)上的最小值为3,??a?3
即a??3
【名师指引】这里利用了分离参数的方法,将问题转化为求函数的最值. 题型3:求三次多项式函数的最值 [例5]已知a为实数,函数值和最小值.
[解题思路]求三次多项式函数在闭区间上的最值,应该用导数作为工具来研究其单调性.
,322[解析]∵f(?1)?0,由f(x)?x?ax?x?a,f?(x)?3x?2ax?1,
3f(x)?(x2?1)(x?a),若f'(?1)?0,求函数y?f(x)在[?,1]上的最大
2 ?3?2a?1?0,a?2, ……………………3分
?f?(x)?3x2?4x?1 ……………………4分
1由f?(x)?3(x?)(x?1) 得:
3当
1f?(x)?0时,x??1或x?? ……………………5分
31f?(x)?0时,?1?x?? ……………………6分
3311f(x)在区间[?,?1]和[?,1]内单调递减,而在[?1,?]内单调递减,
233当
因此,
且
150 f(x)极大值?f(?1)?2,f(x)极小值?f(?)?32715 / 19
又
313f(?)? f(1)?6,且50?13,
282783313?f(x)在[?,1]上的最大值f(1)?6,最小值f(?)?,………………10分
228【名师指引】用导数来研究其单调性和最值是高考考查的重点和热点,同时也是难点,要求考生熟练掌握用导
数来研究其单调性和最值的方法和步骤.
函数的奇偶性和周期性
考点1 判断函数的奇偶性及其应用 题型1:判断有解析式的函数的奇偶性 [例1] 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;(2)f(x)=(x-1)·1?x; 1?x?x(1?x)1?x2(3)f(x)?;(4)f(x)??|x?2|?2?x(1?x)(x?0),(x?0).
[思路点拨]判断函数的奇偶性应依照定义解决,但都要先考查函数的定义域. [解析] (1)函数的定义域x∈(-∞,+∞),对称于原点.
∵f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x), ∴f(x)=|x+1|-|x-1|是奇函数.
1?x(2)先确定函数的定义域.由1?x≥0,得-1≤x<1,其定义域不对称于原点,所以f(x)既不是奇函数也不是
偶函数.
(3)去掉绝对值符号,根据定义判断.
?1?x2?0,??1?x?1,由?得?
x?0且x??4.|x?2|?2?0,??故f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且有x+2>0.
1?(?x)21?x21?x21?x2从而有f(x)= =,∴f(-x)==-=-f(x)
?xx?2?2xx故f(x)为奇函数.
(4)∵函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),并且当x>0时,-x<0, ∴f(-x)=(-x)[1-(-x)]=-x(1+x)=-f(x)(x>0). 当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x(1-x)=-f(x)(x<0). 故函数f(x)为奇函数.
【名师指引】○1函数的奇偶性是函数的一个整体性质, 定义域具有对称性 ( 即若奇函数或偶函数的定义域为D,
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