函的单调性与最值
一、
知识梳:(阅读教材必修1第27页—第32页)
1.对于给定区间D上的函f(x),对于D上的任意两个自变量x1,x2,当x1?x2时,
都有f(x1)?f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函; 当x1?x2时,都有
f(x1)?f(x2), 则称f(x)是区间D上减函.
2.判断函单调性的常用方法:
(1)定义法: (2)导法: (3)利用复合函的单调性; (4) 图象法. 3.设x1?x2??a,b?,x1?x2那么(x1?x2)?f(x1)?f(x2)??0?f(x1)?f(x2)?0?f(x)在?a,b?上是
x1?x2增函;(x1?x2)?f(x1)?f(x2)??0?f(x1)?f(x2)?0?f(x)在?a,b?上是减函.
x1?x24.设y?f(x)在某个区间内可导,如果f?(x)?0,则f(x)为增函;如果f?(x)?0,则f(x)为减函.
5.如果f(x)和g(x)都是增(或减)函,则在公共定义域内是f(x)?g(x)增(或减)函;
f(x)增g(x)减,则f(x)?g(x)是增函;f(x)减g(x) 增,则差函f(x)?g(x)是减函.
6.基本初等函的单调性
(1)一次函y?kx?b. 当k?0在???,???上是增函;当k?0在???,???上是减函
(2)二次函y?ax2?bx?c(a?0).
b???b?,???上是增函; 当a?0在???,??上是减函;在??2a???2a?b???b?当a?0在???,??上是增函;在??,???上是减函;
2a???2a?(3)反比例函y?k(k?0). x 当k?0在???,0?上是减函,在?0,???上是减函;当k?0在???,0?上是增函,在
?0,???上是增函。
(4)指函y?ax(a?0,a?1).当a?1在???,???上是增函;当0?a?1在
???,???上是减函。
(5)指函y?logax(a?0,a?1)当a?1在?0,???上是增函;当0?a?1在?0,???上是减函。 7.函的最值
对于函y=f(x),设定义域为A,则
(1)、若存在,使得对于任意的,恒有 成立,则称f()是函f(x)的 。
(2)、若存在,使得对于任意的,恒有 成立,则称f()是函f(x)的 。 二、题型探究
【探究一】:判断证明函的单调性 例1:试判断函f(x)?
例2:下列函中,在区间(??,0]上是增函的是( ) (A)y?x2?4x?8(B) y?log1(?x) (C)y??22x在区间(0,1)上的单调性. x?12 (D)y?1?x x?1探究二:抽象函的单调性
例3:【2013师大精典题库】定义在R上的函f(x),f(0) ,当x>0时, f(x)>1,且对任意的a、b,有f(a+b)=f(a)f(b). (1)求证:f(0)=1;
(2)求证:对任意x,f(x)> 0; (3)证明:f(x)是R上的增函。
例4:函f(x)对任意a、b,有f(a-b) = f(a)-f(b)+1, 且x>0,时, f(x)> 1。 (1)证明:f(x)是R上的增函; (2)若f(4)=5,解关于m的不等式f(3<3.
探究三:与单调性有关的参问题
例5:若函y?f(x)在R单调递增,且f(m2)?f(?m),则实m的取值范围是
( )
A.???,?1? B.?0,??? C.??1,0? D.???,?1?
探究四、函的单调性与最值 例6:求下列函的值域 1、 y=-x2-6x-5 2、 y=x+ 3、
4、 ,表示不超过x的最大整
例7:12.求f(x)=x2-2ax-1在区间[0,2]上的最大值和最小值.
解:f(x)=(x-a)2-1-a2,对称轴为x=a. w w w .x k b 1.c o m
?0,???
①当a<0时,由图①可知,
f(x)min=f(0)=-1, f(x)max=f(2)=3-4a.
②当0≤a<1时,由图②可知,
f(x)min=f(a)=-1-a2, f(x)max=f(2)=3-4a.
③当1≤a≤2时,由图③可知,
f(x)min=f(a)=-1-a2, f(x)max=f(0)=-1. ④当a>2时,由图④可知,
f(x)min=f(2)=3-4a, f(x)max=f(0)=-1.
综上所述,当a<0时,f(x)min=-1,f(x)max=3-4a; 当0≤a<1时,f(x)min=-1-a2,f(x)max=3-4a; 当1≤a≤2时,f(x)min=-1-a2,f(x)max=-1; 当a>2时,f(x)min=3-4a,f(x)max=-1. 三、方法提升
1、 函的单调性只能在函的定义域内讨论,函在给定的区间的单调性反映函在区间上函值的变趋势,是函在区间上的整体性质 ,但不一定是函在定义域内上的整体性质,函的单调性是针对某个区间而言的,所以受到区间的限制; 2、 求函的单调区间,首先请注意函的定义域,函的增减区间都是定义域的子区
间;其次,掌握基本初等函的单调区间,常用的方法有:定义法,图象法,导法;
3、 利用函的单调性可以解函不等式、方程及函的最值问题。 四、反思感悟
。 五、课时作业
一、选择题
1. 【15高考改编】函f(x)?ln(x2?x)的定义域为( )
A. (??,0)?(1,??) B (??,0]?[1,??) C.(0,1) D. [0,1] 2. 【15高考改编】已知函f(x)?5|x|,g(x)?ax2?x(a?R),若f[g(1)]?1,则a?( C )
A. 3 B. 2 C. 1 D. -1
13.已知偶函f(x)在区间?0,??)单调递增,则满足f(2x?1)<f()的x 取值范围是
3(A )
12212?2?A.(,) B.(??,) C.(,) D.?,???
33323?3?4.若偶函f(x)在???,?1?上是增函,则下列关系式中成立的是 (D )
A.f(?3)?f(?1)?f(2) B.f(?1)?f(?3)?f(2)
22C.f(2)?f(?1)?f(?) D.f(2)?f(?)?f(?1)
5.已知f(x)是R上的奇函f(x),且f(2)=0,x为单调增函,求x f(x)的解集( )A.[-2,0] B. C. D.
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