1.3函数的基本性质——单调性
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函数的基本性质——单调性教案教学目标:1. 理解单调性的概念,掌握单调增函数和单调减函数的定义。
2. 学会判断函数的单调性,并能运用单调性解决实际问题。
3. 理解单调性在数学分析中的重要性,培养学生的逻辑思维能力。
教学内容:第一章:单调性的概念1.1 单调增函数1.2 单调减函数1.3 单调性的判断方法第二章:单调性的性质2.1 单调增函数的性质2.2 单调减函数的性质2.3 单调性与其他函数性质的关系第三章:单调性与最值3.1 单调性与函数最值的关系3.2 利用单调性求函数最值3.3 单调性在优化问题中的应用第四章:单调性与方程的解4.1 单调性与方程解的关系4.2 利用单调性求方程解4.3 单调性在实际问题中的应用第五章:单调性的应用5.1 利用单调性证明不等式5.2 单调性在实际问题中的应用案例分析5.3 单调性在数学竞赛中的应用教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入单调性的概念,引导学生思考为什么需要研究单调性。
2. 举例说明单调性在实际问题中的应用,激发学生的学习兴趣。
二、新课讲解(20分钟)1. 讲解单调增函数和单调减函数的定义,引导学生理解单调性的本质。
2. 通过示例,讲解单调性的判断方法,让学生学会如何判断函数的单调性。
三、案例分析(15分钟)1. 分析单调性与函数最值的关系,引导学生学会利用单调性求函数最值。
2. 分析单调性与方程解的关系,让学生学会利用单调性求方程解。
四、课堂练习(10分钟)1. 针对本节课的内容,设计一些练习题,让学生巩固所学知识。
2. 引导学生思考单调性在实际问题中的应用,培养学生的应用能力。
2. 鼓励学生思考单调性在其他领域的应用,激发学生的创新意识。
教学评价:1. 通过课堂讲解、案例分析和课堂练习,评价学生对单调性的理解和掌握程度。
2. 关注学生在实际问题中运用单调性的能力,评价学生的应用水平。
3. 鼓励学生反思单调性在其他领域的应用,评价学生的创新意识。
1.3 函数的基本性质[教学目标]1.理解函数的单调性,初步掌握函数单调性的判别方法.2.理解函数的最大值、最小值及其几何意义.3.结合具体函数了解奇偶性的含义.4.能够运用函数图象理解和研究函数的性质.[教学要求]讨论函数的基本性质,就是要研究函数的重要特征:函数的增与减,最大值与最小值,增长率与衰减率,增长(减少)的快与慢,对称性(奇偶性),函数的零点,函数值的循环往复(周期性)等.引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构单调增函数、单调减函数等概念;能运用函数单调性概念解决简单的问题;使学生领会数形结合的数学思想方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.在函数单调性的学习过程中,使学生体验数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度.[教学重点]函数的单调性的概念;判断、证明函数的单调性;形成奇偶性的定义.[教学难点]1.函数的单调性和奇偶性定义的形式化表达.2.利用增(减)函数的定义判断函数的单调性.[教学时数]3课时[教学过程]第一课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的单调性新课导入一、情景问题如图为2008年北京奥运会奥林匹克公园场馆自动气象站某日一天24小时内的气温变化图(24时与0时气温相同为32︒C ),观察这张气温变化图:问:该图形是否为函数图象?定义域是什么?问:如何用数学语言来刻画温度随时间变化而变化的趋势呢?由“函数在某个区间内随着自变量的增加函数值增大或减小”引入课题——函数的单调性.二、观察函数图象,认识“上升”与 “下降”请同学们画出函数x x f =)(和2)(x x f =的图象,并观察图象的变化特征,说说自己的看法.(呈现这两个函数的图象,课本第27页图)可观察到的图象特征:(1)函数x x f =)(的图象由左至右是上升的;(2)函数2)(x x f =的图象在y 轴左侧是下降的,在y 轴右侧是上升的;也就是图象在区间]0,(-∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小,在区间),0(+∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大.归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变化趋势不同,同一函数在不同区间上的变化趋势也不同.函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映.新课进展一、函数的单调性1.如何用函数解析式2)(x x f =描述“随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小”,“随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大”?在区间),0(+∞上任取x 1,x 2,函数值的大小变化与自变量的大小变化有何关系?如何用数学符号语言来描述这种关系呢?对于函数2)(x x f =,经过师生讨论得出:在区间),0(+∞上,任取两个21,x x ,当21x x <时,有)()(21x f x f <.这时,我们就说函数2)(x x f =在区间),0(+∞上是增函数.课堂练习请你仿照刚才的描述,说明函数2)(x x f =在区间]0,(-∞上是减函数.2.增函数和减函数的定义设函数)(x f 的定义域为I :(1)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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说函数)(x f 在区间D 上是增函数(increasing function ).(2)请你仿照增函数的定义给出函数)(x f 在区间D 上是减函数的定义.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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说函数)(x f 在区间D 上是减函数(decreasing function ).3.对定义要点分析问:(1)你能分析一下增函数定义的要点吗?(2)你能分析一下减函数定义的要点吗?引导学生分析增(减)函数定义的数学表述,体会定义中“区间D 上的任意两个自变量都有…”的含义.课堂例题例1 (课本第29页例1)课堂练习课本第39页习题1.3A 组第4题.课本第32页练习第1、2、3题.课堂例题例2 (课本第29页例2)课堂练习课本第32页练习第4题.4.本课小结(1)增减函数的图象有什么特点?增减函数的图象从左自右是上升的,减函数的图象从左自右是下降的.(2)用定义证明函数的单调性,需要抓住要点“在给定区间任意取两个自变量”去比较它们的函数值的大小.(3)如果函数)(x f y =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数)(x f y =在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第1、2、3题.课本第44页复习参考题A 组第9题.第二课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的最大(小)值复习导入通过提问复习上节课主要学习内容.问:如何判断函数的单调性?观察上节课例1中的图象(课本第29页),发现,函数图象在2-=x 时,其函数值最小,而在1=x 时,其函数值最大.函数2)(x x f =的图象有一个最低点)0,0(,函数2)(x x f -=的图象有一个最高点)0,0(,而函数x x f =)(的图象没有最低点,也没有最高点.新课进展二、函数的最大(小)值1.函数的最大(小)值的定义设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≤)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最大值(maximum value).请你仿照函数最大值的定义,给出函数)(x f y =的最小值的定义.设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≥)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最小值(minimum value).课堂例题例1 (课本第30页例3)说明:本例题是一个实际应用题,教学时应让学生体会问题的实际意义.例2 (课本第30页例4)说明:本例题表明,高一阶段利用函数的单调性求函数的最大(小)值是常用的方法.通过本例题的教学,再一次让学生体会用函数的单调性定义证明函数的单调性的方法.课堂练习课本第32页练习第5题2.函数的最大(小)值与单调性的关系从上面的例题可以看到,函数的最大(小)值与单调性有非常紧密的关系.我们再看一个例子.例3观察下图,用函数的单调性研究以下问题:(1) 若函数()y f x =的定义域为[],x b e ∈,求最大值和最小值;(2) 若函数()y f x =的定义域为[],x a e ∈,求最大值和最小值;(3) 若函数()y f x =的定义域为[),x b d ∈,求最大值和最小值;解:(1)在定义域[],b e 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f e f c <,则函数()y f x =在[],b e 上的最大值为()f c ,最小值为()f d ;(2) 在定义域[],a e 上,函数()y f x =在区间[],a c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f a f d <,则函数()y f x =在[],a e 上的最大值为()f c ,最小值为()f a ;(3) 在定义域[),b d 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[),c d 上是减函数, 由于函数在x d =处没有定义,则函数()y f x =在[),b d 上的最大值为()f c ,没有最小值.思考:为什么要讨论)()(c f e f <?说明:从本例中可以看出,在求函数的最值时,除了注意单调区间的变化之外,还要注意定义域的区间端点的函数值.3.本课小结函数的最大(小)值是一个函数在一段区间或者整个定义域上的整体性质.一个函数可能存在最大值也可能不存在最大值,最大值具有唯一性.对于最小值也一样.我们经常利用函数的单调性求函数的最大(小)值.4.布置作业课本第39页习题1.3A 组第5题;课本第39页习题1.3B 组第1、2题第三课时1.3.2 奇偶性创设情景,导入新课从对称的角度,观察下列函数的图象: 函数2()1,().f x x g x x =+=这两个函数图象有什么共同的特征?请列出从-3到3这一段区间上,两个函数的对应值表,并思考:自变量取值互为相反数时,函数值如何变化,有怎样的等量关系?讨论结果:当自变量取值互为相反数时,函数值恰相等.反映在图象上,函数图象关于y 轴对称.新课进展三、函数的奇偶性1.偶函数如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=那么函数()f x 就叫做偶函数(even function).定义域关于坐标原点对称.请你举出偶函数的例子.2)(x x f =,21)(xx f =等等. 2.奇函数 观察函数x x f =)(和x x f 1)(=的图象,说一说这两个函数有什么共同特征?(1)图象看,它们都是关于坐标原点成中心对称;(2)从定义域看,它们的定义域都是关于坐标原点对称;(3)从函数值看,x 与x -的函数值的绝对值相等且符号相反.如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=-则函数()f x 叫做奇函数(old function).请你举出奇函数的例子.3.函数的奇偶性奇函数和偶函数的这种性质叫做函数的奇偶性.(1)具有奇偶性的函数的定义域具有对称性,即关于坐标原点对称,如果一个函数的定义域关于坐标原点不对称,就不具有奇偶性.(2)具有奇偶性的函数的图象具有对称性.偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于坐标原点对称;反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么,这个函数是偶函数,如果一个函数的图象关于坐标原点对称,那么,这个函数是奇函数.(3)由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.课堂例题例1 (课本第35页例5)课堂练习课本第36页练习第1(1)——(4)、第2题.4.本课小结本节课学习了函数的奇偶性及其判断方法.我们可以把对称性和奇偶性结合起来思考. 定义域具有对称性,函数值具有对称性,图象具有对称性.由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第6题,B 组第3题.课本第44页复习参考题A 组第10题.补充:1.已知2(),f x ax bx cx =++∈R 是偶函数,那么32()g x ax bx cx =++是( ).(A)偶函数 (B)奇函数(C)既奇又偶函数 (D)非奇非偶函数 2. 已知函数1,0,()0,0,1,0.x x f x x x x +>⎧⎪==⎨⎪-<⎩试判断并证明它的奇偶性.。
函数的基本性质——单调性教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解函数单调性的概念,掌握判断函数单调性的方法;(2)能够运用单调性解决实际问题,如求函数的最值等。
2. 过程与方法:(1)通过观察实例,引导学生发现函数单调性的规律;(2)利用数形结合,让学生理解函数单调性的几何意义。
3. 情感态度与价值观:培养学生对数学的兴趣,提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)函数单调性的概念及其判断方法;(2)单调性在实际问题中的应用。
2. 教学难点:(1)理解函数单调性的几何意义;(2)如何运用单调性解决实际问题。
三、教学过程1. 导入:通过实例引入函数单调性的概念,激发学生的兴趣。
2. 新课讲解:(1)介绍函数单调性的定义及判断方法;(2)利用数形结合,讲解函数单调性的几何意义。
3. 案例分析:分析具体案例,让学生学会运用单调性解决实际问题。
4. 练习巩固:布置练习题,让学生独立完成,检验对单调性的掌握程度。
5. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调单调性在数学中的重要性。
四、课后作业1. 完成练习册的相关题目;2. 选取一个实际问题,运用单调性进行解决。
五、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高学生对函数单调性的理解和运用能力。
关注学生在学习过程中的情感态度,激发学生对数学的兴趣。
六、教学活动设计1. 互动环节:学生分组讨论,举例判断给定函数的单调性;2. 探究活动:学生自主研究,分析函数单调性在实际问题中的应用;3. 小组合作:学生分组完成课后作业,相互检查,共同提高。
七、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评价学生的学习状态;2. 练习完成情况:检查学生课后作业的完成质量,评价学生对单调性的掌握程度;3. 实际问题解决:评估学生在探究活动中的成果,检验学生运用单调性解决问题的能力。
函数的基本性质一、知识点1.对函数单调性的理解(1)函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须先求函数的定义域;(2) 一些单调性的判断规则:①若f (x)与g(x)在定义域内都是增函数(减函数),那么f (x) + g(x)在其公共定义域内是增函数(减函数)即“同加异减”减时和第一个单调性相同。
②复合函数的单调性规则是“同增异减”。
2.函数的奇偶性的定义:(1)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = —f (x),则称f (x)为.奇函数的图象关于对称。
(2)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = f (x),则称f (x)为.偶函数的图象关于对称。
(3)通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
3.奇偶函数图象的对称性(1)若y = f (a + x)是偶函数,则 f (a + x) = f (a - x) o f (2a - x) = f (x) o f (x)的图象关于直线x= a对称;(2)若y = f (b + x)是偶函数,则 f (b - x) = - f (b + x) o f (2b - x) = - f (x) o f (x)的图象关于点(b,0)中心对称;4.若函数满足f Q + a)= f Q),则函数的周期为T=a。
二、例题讲解1.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+ 8)上单调递减的函数是()A. y = 2|x|B. y = x3C. y = -x2+1D. y=cosx【答案】C【解析】试题分析:偶函数需满足f (-x) = f (x),由此验证可知A,C,D都是偶函数,但要满足在区间(0,+ 8) 上单调递减,验证可知只有C符合.考点:偶函数的判断,函数的单调性.2. f (x) = x2-2x + 4的单调减区间是.【答案】(fl) 【解析】试题分析:将函数进行配方得/(,) =,2—2x + 4 = (x —1)2+3,又称轴为x = l,函数图象开口向上,所 以函数的单调减区间为(-8,1) . 考点:二次函数的单调性.3 .函数y = log (%2 +2% —3)的单调递减区间为()2A. (— °°, —3)B. (— °°, — 1)C. (1, +°°)D. ( — 3, — 1) 【答案】A 【解析】试题分析:由x2 + 2x —3>0,得%<—3或x>l, .♦./(%)的定义域为(―8,—3)U(L+8).y = log (%2 + 2% —3)可看作由 y = log 沈和 M = %2 + 2% — 3 复合而成的,u - X2 +2x-3 = (x +1)2 -4 2 2在(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,又y = log "在定义域内单调递增,.・.y = log (%2+2%-3)在2 2(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,所以y = log (%2+ 2% —3)的单调递减区间是(―叫—3),故选A.2考点:复合函数的单调性.4 .已知丁 = %2+2(〃 — 2)% + 5在区间(4,+8)上是增函数,则a 的范围是( )【答案】B 【解析】试题分析:函数y = %2+2(〃-2)% + 5的图像是开口向上以x = 2-a 为对称轴的抛物线,因为函数在区 间(4,+8)上是增函数,所以2 —a V 4,解得“之―2 ,故A 正确。
函数的基本性质之一——单调性【基本概念】(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
(3)设复合函数y = f [g(x )],其中u =g(x ) , A 是y = f [g(x )]定义域的某个区间,B 是映射g : x →u =g(x ) 的象集:①若u =g(x ) 在 A 上是增(或减)函数,y = f (u )在B 上也是增(或减)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是增函数;②若u =g(x )在A 上是增(或减)函数,而y = f (u )在B 上是减(或增)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是减函数。
(4)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 (5)简单性质①奇函数在其对称区间上的单调性相同; ②偶函数在其对称区间上的单调性相反; ③在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数; 减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数; 增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数; 减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数。
函数的基本性质-单调性教案第一章:函数单调性的概念与定义1.1 引入:通过实际例子,让学生感受函数单调性的存在。
1.2 单调性的定义:函数单调递增和单调递减的定义。
1.3 单调性的表示:用符号表示函数的单调性。
1.4 单调性的性质:单调性的一些基本性质,如传递性、复合函数的单调性等。
第二章:函数单调性的判断与证明2.1 单调性的判断方法:通过导数或者图像来判断函数的单调性。
2.2 单调性的证明:利用导数或者定义来证明函数的单调性。
2.3 单调性的应用:利用单调性解决一些实际问题,如最值问题、不等式问题等。
第三章:函数单调性与极值的关系3.1 极值的概念:函数的极大值和极小值的定义。
3.2 极值与单调性的关系:函数在极值点附近的单调性变化。
3.3 利用单调性求极值:通过单调性来确定函数的极值点。
第四章:函数单调性与图像的关系4.1 图像的单调性:函数图像的单调递增和单调递减。
4.2 单调性与图像的交点:函数图像的交点与单调性的关系。
4.3 利用图像判断单调性:通过观察函数图像来判断函数的单调性。
第五章:函数单调性的应用5.1 函数的单调区间:确定函数的单调递增或单调递减区间。
5.2 单调性与函数值的关系:函数值的变化与单调性的关系。
5.3 应用实例:利用单调性解决实际问题,如最大值、最小值问题等。
第六章:单调性在实际问题中的应用6.1 引言:通过实际问题引入单调性的应用。
6.2 单调性在优化问题中的应用:如最短路径问题、最大收益问题等。
6.3 单调性在经济学中的应用:如市场需求、价格调整等。
第七章:函数单调性的进一步探讨7.1 函数的严格单调性:严格单调递增和严格单调递减的定义。
7.2 单调性的不变性:函数单调性在坐标变换下的性质。
7.3 单调性与连续性的关系:连续函数的单调性性质。
第八章:复合函数的单调性8.1 复合函数的定义:两个函数的组合。
8.2 复合函数的单调性:复合函数单调性的判定方法。
3.4 函数的基本性质——单调性【知识解读】1、函数单调性的概念对于给定区间I 上的函数)(x f y =,如果对于任意I x x ∈21,,当21x x <时,都成立 )()(21x f x f <,那么就称)(x f 在区间I 上是单调增函数,区间I 称为函数)(x f 的单调 增区间。
对于给定区间I 上的函数)(x f y =,如果对于任意I x x ∈21,,当21x x <时,都成立 ,那么就称)(x f 在区间I 上是单调减函数,区间I 称为函数)(x f 的 。
2、函数单调性的运算:设)(x f 与)(x g 分别为1I 与2I 上的单调增函数,则)()(x g x f +在21I I I 上单调增 设)(x f 与)(x g 分别为1I 与2I 上的单调减函数,则)()(x g x f +在21I I I 上3、单调性与奇偶性:若奇函数)(x f 在区间],[b a 上单调递增,则它在区间],[a b --上 若偶函数)(x f 在区间],[b a 上单调递增,则它在区间],[a b --上 *4、复合函数单调性:同增异减。
【例题讲解】例1、证明函数()23+=x x f 在区间()+∞∞-,上是增函数。
例2、判别函数24xy =在区间),0(+∞上的单调性,并证明。
例3:判定函数()[]2,4,2-∈=x x x f 的单调性,并求出它的单调区间(不需证明)。
例4、已知函数x x x f +=3)((1)判断并证明)(x f 在R 上的单调性 (2)方程1000)(=x f 有正整数解吗?为什么?例5、写出下列函数的单调区间(不需证明)(1)12)(+=x x f (2)2)1()(-=x x f(3)23)(2+-=x x x f (4)231)(-=x x f例6、已知函数a x a x x f 2)1()(2++-=在区间]1,2[-上单调递减,求实数a 的取值范围。
高一函数复习五、函数的单调性【知识点1:函数单调性的定义】设函数y =f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)< f (x 2),那么就说f (x )在区间D 上是增函数. 区间D 称为y =f (x )的单调增区间.如果对于区间D 上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 )在这个区间上是减函数. 区间D 称为y =f (x )的单调减区间.【知识点2:图象的特点】如果函数f (x )在某个区间D 上是增函数或减函数,就说f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫f(x )的单调区间. 在单调区间上,增函数的图象从左向右是上升的(如右图1),减函数的图象从左向右是下降的(如右图2). 由此,可以直观观察函数图象上升与下降的变化趋势,得到函数的单调区间及单调性.【知识点3:函数单调性的判定方法】(1) 定义法: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(指出函数f (x )在给定的区间D 上的单调性). (2) 图象法(从图象上看升降)(3) 复合函数的单调性——“同增异减”设()[]x g f y =是定义在M 上的函数,若f (x )与g (x )的单调性相反,则()[]x g f y =在M 上是减函数;若f (x )与g (x )的单调性相同,则()[]x g f y =在M 上是增函数。
注意:函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间合在一起写成其并集. 即函数的单调性是函数的局部性质。
【例1】试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.【变式练习】判断函数)()(3R x x x f ∈-=的单调性。
函数的基本性质之单调性1、函数的单调性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x 1,x 2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.函数的单调性与单调区间函数=y )(x f 在区间D 上是增函数或减函数 函数=y )(x f 在这一区间具有(严格性)单调性 区间D 叫做=y )(x f 的单调区间3.对函数单调性的理解(1)定义中的1x ,2x 是指任意的,即不可用两个特殊值代替,且通常规定1x <2x .(2)对于区间端点,由于它的函数值是唯一确定的常数,没有增减的变化,所以不存在单调性问题,因此在写单调区间时,可以包括区间端点,也可以不包括区间端点,但当函数在区间端点处无定义时,单调区间就不能包括这些点.(3)单调函数定义的等价变形:)(x f 在区间D 上是增函数⇔任意1x ,2x D ∈,1x <2x ,都有 )(1x f <)(2x f ⇔0)()(2121>--x x x f x f ⇔[]0)()()(2121>--x x x f x f .(4)一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“⋃”而应该用“和”或“,”来连接.题型一 求函数的单调区间例1:(1)如图所示的是定义在区间[-5,5]上的函数y =f (x )的图象,则函数的单调递减区间是________、________,在区间________、________上是增函数. (2)函数y =1x -1的单调递减区间是________.例2:画出函数y =-x 2+2|x |+3的图象并写出函数的单调区间.变式练习1 作出函数⎩⎨⎧>+-≤--=1,3)2(1,3)(2x x x x x f 的图象,并指出函数的单调区间.题型二 函数单调性的判定与证明利用定义法证明函数单调性的步骤:第一步:取值,即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且1x <2x ;第二步:作差变形,即作差)()(21x f x f -,并通过因式分解、配方、通分、有理化等方法使其转化为易于判断正负的式子; 第三步:判号,即确定)()(21x f x f -的符号,当符号不确定时,要进行分类讨论; 第四步:定论,即根据定义得出结论.例2 已知函数f (x )=2-xx +1,证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为减函数.变式练习1.求证:函数11)(--=xx f 在区间()+∞,0上是单调增函数.(定义法)2.证明函数f (x )=x +x1在(0,1)上是减函数.3.证明函数f (x )=x 2-4x -1在[2,+∞)上是增函数.题型三 函数单调性的简单应用例4:已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,6]上是减函数,求实数a 的取值范围.变式练习3 函数f(x)=-x2+2ax+1在(-∞,4)上是增函数,则实数a的取值范围是________.例5:已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),则实数a的取值范围为________.变式练习4 已知f(x)是定义在[-1,1]上的单调递增函数,若f(a)<f(2-3a),则a的取值范围是________.课后作业1.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( ) A.y =|x | B.y =3-x C.y =1xD.y =-x 2+42.若函数f (x )=(2a -1)x +b 在R 上是严格单调减函数,则有( ) A.a ≥12 B.a ≤12 C.a >12 D.a <123.定义在R 上的函数f (x ),对任意x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),有0)()(1212<--x x x f x f ,则( )A.f (3)<f (2)<f (1)B.f (1)<f (2)<f (3)C.f (2)<f (1)<f (3)D.f (3)<f (1)<f (2)4.若函数f (x )=x 2-2ax +5在(-∞,3)上单调递减,则a 的取值范围是( ) A.a ≥3 B.a >3 C.a ≤3D.a <-35.已知⎩⎨⎧≥+-<+-=1,11,4)13()(x x x a x a x f 是定义在R 上的减函数,那么a 的取值范围是( )A.(-∞,13)B.(17,+∞) C.[17,13) D.(-∞,-17]∪(13,+∞)6.函数y =x |x -1|的单调递增区间是__________________________________.7.已知函数f (x )是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是_____.8.已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与f (34)的大小关系为________.9.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________.10.若函数⎩⎨⎧≤-+->-+-=0,)2(0,1)12()(2x x b x x b x b x f 在R 上为增函数,则实数b 的取值范围是_____.11.写出下列函数的单调区间.(1)y =x +1________________; (2)y =-x 2+ax ________________;(3)y =12-x ________________; (4)y =-1x +2________________.12.已知函数f (x )=a -2x.(1)若2f (1)=f (2),求a 的值;(2)判断f (x )在(-∞,0)上的单调性并用定义证明.13.函数f (x )对任意的a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3.。
第一章 集合与函数概念1.3 函数的基本性质一、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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有___________,那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数;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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有___________,那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数.对函数单调性的理解(1)定义中的x 1,x 2有三个特征:①任意性,即不能用特殊值代替;②属于同一个区间;③有大小,一般令x 1<x 2.学科网(2)增、减函数的定义实现自变量的大小关系与函数值的大小关系的直接转化:若()f x 是增函数,则()()1212f x f x x x ⇔<<;若()f x 是减函数,则()()1212f x f x x x ⇔<>.2.函数的单调区间如果函数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y =f (x )的___________.对函数单调区间的理解(1)一个函数出现两个或者两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,而应该用“和”连接.(2)函数的单调性是函数的局部性质,体现在函数的定义域或其子区间上,所以函数的单调区间是其定义域的子集.(3)函数的单调性是对某个区间而言的,在某一点上不存在单调性.(4)并非所有的函数都具有单调性.如函数()1,0,x x f x ⎧=⎨⎩是有理数是无理数就不具有单调性.常见函数的单调性函数类型单调性一次函数()0y kx b k =+≠0k > 在R 上单调递增 0k <在R 上单调递减反比例函数(0)ky k x=≠0k >单调减区间是(,0)-∞和(0,)+∞ 0k <单调增区间是(,0)-∞和(0,)+∞二次函数2()0y ax bx c a +≠+=0a > 单调减区间是(,)2b a -∞-,单调增区间是[,)2ba-+∞ 0a < 单调减区间是[,)2b a -+∞,单调增区间是(,)2b a-∞-二、函数的最大(小)值 1.最大值一般地,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___________; (2)存在0x I ∈,使得___________. 那么,我们称M 是函数()y f x =的最大值. 函数的最大值对应图象最高点的纵坐标. 2.最小值一般地,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___________; (2)存在0x I ∈,使得___________. 那么,我们称m 是函数()y f x =的最小值.函数的最小值对应图象最低点的纵坐标.函数的最值与单调性的关系如果函数()y f x =在区间(],a b 上是增函数,在区间[),b c 上是减函数,则函数()y f x =,,()x a c ∈在x b =处有最大值()f b .如果函数()y f x =在区间(],a b 上是减函数,在区间[),b c 上是增函数,则函数()y f x =,,()x a c ∈在x b =处有最小值()f b .如果函数()y f x =在区间[],a b 上是增(减)函数,则在区间[],a b 的左、右端点处分别取得最小(大)值和最大(小)值. 三、函数的奇偶性一般地,如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有___________,那么函数f (x )就叫做偶函数. 一般地,如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有___________,那么函数f (x )就叫做奇函数.函数具有奇偶性的条件(1)①首先考虑定义域是否关于原点对称,如果定义域不关于原点对称,则函数是非奇非偶函数; ②在定义域关于原点对称的前提下,进一步判定()f x -是否等于()f x ±.(2)分段函数的奇偶性应分段说明()f x -与()f x 的关系,只有当对称区间上的对应关系满足同样的关系时,才能判定函数的奇偶性.(3)若奇函数的定义域包括0,则()00f =.四、奇函数、偶函数的图象特征如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以___________为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以___________为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.如果一个函数是偶函数,则这个函数的图象是以___________为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于___________对称,则这个函数是偶函数.奇、偶函数的单调性根据奇、偶函数的图象特征,可以得到:(1)奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性.上述结论可简记为“奇同偶异”.(2)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.性质法判断函数的奇偶性()f x ,()g x 在它们的公共定义域上有下面的结论:()f x()g x()()f x g x +()()f x g x -()()f x g x(())f g x偶函数偶函数偶函数偶函数偶函数偶函数偶函数 奇函数 不能确定 不能确定 奇函数 偶函数奇函数 偶函数 不能确定 不能确定 奇函数 偶函数奇函数 奇函数 奇函数 奇函数 偶函数 奇函数K 知识参考答案:一、1.()()12f x f x < ()()12f x f x > 2.单调性 单调区间二、1.(1)()f x M ≤ (2)0()f x M = 2.(1)()f x m ≥ (2)0()f x m = 三、()()f x f x -= ()()f x f x -=- 四、坐标原点 坐标原点 y 轴 y 轴K—重点1.函数的单调性及其几何意义,函数的最大(小)值及其几何意义;2.函数的奇偶性及其判断方法;3.奇函数、偶函数的图象特征;K—难点1.利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性,利用函数的单调性求函数的最大(小)值;2.函数奇偶性的判断方法;K—易错1.写函数的单调区间或利用单调区间求解时,首先要关注函数的定义域,否则容易出错;2.需注意单调区间与在区间上单调的区别;3.在判断函数的奇偶性时,不仅要关注定义域是否关于原点对称,而且要注意函数的奇偶性是针对定义域的任意一个x而言的.另外,不要忽略奇函数若在原点处有定义,则(0)0f .1.函数单调性的判断或证明(1)判断函数的单调性常用定义法和图象法,而证明函数的单调性则应严格按照单调性的定义操作.利用定义法判断(或运用)函数的单调性的步骤为:(2)若判断复合函数的单调性,则需将函数解析式分解为一些简单的函数,然后判断外层函数和内层函数的单调性,外层函数和内层函数的单调性相同时,则复合函数单调递增;外层函数和内层函数的单调性相反时,则复合函数单调递减.可简记为“同增异减”,需要注意内层函数的值域在外层函数的定义域内.(3)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 =的单调性相同.【例1】证明:函数21()f x x x=-在区间(0,+∞)上是增函数. 【答案】证明详见解析.【名师点睛】函数单调性判断的等价变形:()f x 是增函数⇔对任意12x x <,都有12()()f x f x <,或1212()()0f x f x x x ->-,或1212(()())()0f x f x x x -->;()f x 是减函数⇔对任意12x x <,都有12()()f x f x >,或1212()()0f x f x x x -<-,或1212(()())()0f x f x x x --<.2.单调性的应用函数单调性的应用主要有:(1)由12,x x 的大小关系可以判断()1f x 与()2f x 的大小关系,也可以由()1f x 与()2f x 的大小关系判断出12,x x 的大小关系.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.(2)利用函数的单调性,求函数的最大值和最小值.(3)利用函数的单调性,求参数的取值范围,此时应将参数视为已知数,依据函数的单调性,确定函数的单调区间,再与已知单调区间比较,即可求出参数的取值范围.若函数为分段函数,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点.(4)利用函数的单调性解不等式.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 ”号,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2】若函数()223()1f x ax a x a -+=-在[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围. 【答案】0≤a ≤1【名师点睛】本题中()223()1f x ax a x a -+=-不一定是二次函数,所以要对a 进行讨论.另外,需熟练掌握一次函数、反比例函数和二次函数的单调性,并能灵活应用. 3.求函数的最大(小)值求函数最大(小)值的常用方法有:(1)配方法,对于“二次函数类”的函数,一般通过配方法求最值; (2)图象法,对于图象较为容易画出来的函数,可借助图象直观求出最值;(3)单调性法,对于较复杂的函数,分析单调性(需给出证明)后,可依据单调性确定函数最值; (4)若函数存在最值,则最值一定是值域两端处的值,所以求函数的最大(小)值可利用求值域的方法. 注意:(1)无论用哪种方法求最值,都要考查“等号”是否成立.(2)函数的值域是一个集合,函数的最值是一个函数值,它是值域的一个元素,函数的值域一定存在,但函数并不一定有最大(小)值.【例3】已知函数()223f x x x =--,若x ∈[t ,t +2],求函数f (x )的最值. 【答案】答案详见解析.【解析】易知函数()223f x x x =--的图象的对称轴为直线x =1,(1)当1≥t +2,即t ≤-1时,f (x )max =f (t )=t 2-2t -3,f (x )min =f (t +2)=t 2+2t -3. (2)当22t t ++≤1<t +2,即-1<t ≤0时,f (x )max =f (t )=t 2-2t -3,f (x )min =f (1)=-4. (3)当t ≤1<22t t ++,即0<t ≤1时,f (x )max =f (t +2)=t 2+2t -3,f (x )min =f (1)=-4. (4)当1<t ,即t >1时,f (x )max =f (t +2)=t 2+2t -3,f (x )min =f (t )=t 2-2t -3.设函数f (x )的最大值为g (t ),最小值为φ(t ),则有2223,0()23,0t t t g t t t t ⎧--≤⎪=⎨+->⎪⎩ ,2223,1()4,1123,1t t t t t t t t ϕ⎧+-≤-⎪=--<≤⎨⎪-->⎩. 【名师点睛】求二次函数的最大(小)值有两种类型:一是函数定义域为实数集R ,这时只要根据抛物线的开口方向,应用配方法即可求出最大(小)值; 二是函数定义域为某一区间,这时二次函数的最大(小)值由它的单调性确定,而它的单调性又由抛物线的开口方向和对称轴的位置(在区间上,在区间左侧,还是在区间右侧)来决定,若含有参数,则要根据对称轴与x 轴的交点与区间的位置关系对参数进行分类讨论,解题时要注意数形结合. 4.判断函数的奇偶性 判断函数奇偶性的方法: (1)定义法:(2)图象法:(3)性质法:利用奇函数和偶函数的和、差、积、商的奇偶性和复合函数的奇偶性来判断. 判断()f x -与()f x 的关系时,也可以使用如下结论: 如果()0()f x f x --=或()1(()0)()f x f x f x -=≠,则函数()f x 为偶函数; 如果()0()f x f x -+=或()1(()0)()f x f x f x -=-≠,则函数()f x 为奇函数. 【例4】下列判断正确的是A .函数22)(2--=x xx x f 是奇函数B .函数2()1f x x x =-C .函数2211,02()11,02x x f x x x ⎧+>⎪⎪=⎨⎪--<⎪⎩是偶函数D .函数1)(=x f 既是奇函数又是偶函数 【答案】B【解析】对于A ,22)(2--=x xx x f 的定义域为2x ≠,不关于原点对称,不是奇函数.对于B ,2()1f x x x =-2()1f x x x -=--对于C ,函数的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,关于原点对称.当0x >时,2211()()1(1)()22f x x x f x -=---=-+=-;当0x <时,2211()()11()22f x x x f x -=-+=+=-.综上可知,函数()f x 是奇函数.对于D ,1)(=x f 的图象为平行于x 轴的直线,不关于原点对称,不是奇函数.【名师点睛】对于C ,判断分段函数的奇偶性时,应分段说明()f x -与()f x 的关系,只有当对称的两段上都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.若D 项中的函数是()0f x =,且定义域关于原点对称,则函数既是奇函数又是偶函数. 5.奇偶函数图象对称性的应用奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称,因此可以借助函数一部分的图象得出函数另一部分的图象,进而研究函数的性质.【例5】设奇函数()f x 的定义域为[5,5]-.若当[0,5]x ∈时,()f x 的图象如图所示,则不等式()0f x <的解集是A .(2,0)(2,5)-B .(5,2)(2,5)--C .[2,0](2,5]-D .(2,0)(2,5]-【答案】D【名师点睛】利用数形结合思想解题时,要准确画出草图,并注意特殊点的位置,且求解时不要忽略定义域的限制.6.函数奇偶性的应用(1)利用奇偶性的定义求函数的值或参数的值,这是奇偶性定义的逆用,注意利用常见函数(如一次函数、反比例函数、二次函数)具有奇偶性的条件求解.(2)利用奇偶性求函数的解析式,已知函数奇偶性及其在某区间上的解析式,求该函数在整个定义域上的解析式的方法是:首先设出未知区间上的自变量,利用奇、偶函数的定义域关于原点对称的特点,把它转化到已知的区间上,代入已知的解析式,然后再次利用函数的奇偶性求解即可.(3)利用奇偶性比较大小,通过奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性一致,偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反,把不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值转化到同一单调区间上比较大小.【例6】设偶函数()f x 的定义域为R ,当x [0,)∈+∞时()f x 是增函数,则(2)f -,(π)f ,(3)f -的大小关系是A .(π)f >(3)f ->(2)f -B .(π)f >(2)f ->(3)f -C .(π)f <(3)f -<(2)f -D .(π)f <(2)f -<(3)f -【答案】A【解析】由函数为偶函数得()()()()22,33f f f f -=-=,当x [0,)∈+∞时()f x 是增函数,所以(π)f >()()32f f >,从而(π)f >(3)f ->(2)f -.【名师点睛】由于偶函数在y 轴两侧的单调性相反,故不可直接由π>23->-得出(π)(2)(3)f f f >->-.7.对单调区间和在区间上单调两个概念的理解【例7】已知二次函数2()2(1)6f x x a x =--+在区间(,5]-∞上单调递减,求实数a 的取值范围. 【错解】易知函数2()2(1)6f x x a x =--+的图象的对称轴为直线1x a =-,由题意知()f x 在区间(,5]-∞上单调递减,所以15a -=,解得6a =.【错因分析】错解中把在区间上单调误认为是单调区间,若把本题改为二次函数2()2(1)6f x x a x =--+的单调递减区间是(,5]-∞,则错解中的解法是正确的.【正解】易知函数2()2(1)6f x x a x =--+的图象的对称轴为直线1x a =-,由题意知()f x 在区间(,5]-∞上单调递减,所以15a -≥,解得6a ≥.【名师点睛】单调区间是一个整体概念,比如说函数的单调递减区间是I ,指的是函数递减的最大范围为区间I .而函数在某一区间上单调,则指此区间是相应单调区间的子区间,一定要区分开. 8.判断函数奇偶性时,注意定义域【例8】判断函数42()3,(2,2]f x x x x =+∈-的奇偶性.【错解】因为4242()()3()3()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数42()3,(2,2]f x x x x =+∈-是偶函数. 【错因分析】判断函数的奇偶性时,需先判断函数的定义域是否关于原点对称.【正解】函数42()3,(2,2]f x x x x =+∈-的定义域为(2,2]-,不关于原点对称,故函数42()3,(2,2]f x x x x =+∈-既不是奇函数又不是偶函数.【名师点睛】由函数奇偶性的定义可知,具有奇偶性的函数的定义域必是关于原点对称的.1.集合{x |x ≥2}表示成区间是A .(2,+∞)B .[2,+∞)C .(–∞,2)D .(–∞,2]2.集合{x |x >0且x ≠2}用区间表示出来A .(0,2)B .(0,+∞)C .(0,2)∪(2,+∞)D .(2,+∞)3.函数f (x )=(x –1)2的单调递增区间是A .[0,+∞)B .[1,+∞)C .(–∞,0]D .(–∞,1]4.已知函数f (x )=–1+11x -(x ≠1),则f (x ) A .在(–1,+∞)上是增函数 B .在(1,+∞)上是增函数 C .在(–1,+∞)上是减函数D .在(1,+∞)上是减函数5.函数y =f (x ),x ∈[–4,4]的图象如图所示,则函数f (x )的所有单调递减区间为A .[–4,–2]B .[1,4]C .[–4,–2]和[1,4]D .[–4,–2]∪[1,4]6.函数g (x )=|x |的单调递增区间是A .[0,+∞)B .(–∞,0]C .(–∞,–2]D .[–2,+∞)7.已知f (x )是定义在[0,+∞)上单调递增的函数,则满足()1213f x f ⎛⎫-< ⎪⎝⎭的x 取值范围是A .1223⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .23⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .1223⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .23⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,8.函数f (x )=–|x –2|的单调递减区间为A .(–∞,2]B .[2,+∞)C .[0,2]D .[0,+∞)9.函数254y x x =-+的单调递增区间是A .52⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,B .542⎡⎫⎪⎢⎣⎭,C .[4,+∞)D .[)5142⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,,,10.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (1)=–2,那么f (–1)+f (0)=A .–2B .0C .1D .211.函数f (x )=1x–x 的图象关于 A .坐标原点对称 B .x 轴对称C .y 轴对称D .直线y =x 对称12.函数f (x )=x 3+x 的图象关于A .y 轴对称B .直线y =–x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称13.用区间表示数集{x |2<x ≤4}=___________.14.奇函数f (x )的图象关于点(1,0)对称,f (3)=2,则f (1)=___________. 15.y =f (x )为奇函数,当x >0时f (x )=x (1–x ),则当x <0时,f (x )=___________.16.函数f(x)=x+2x(x>0)的单调减区间是A.(2,+∞)B.(0,2)C+∞)D.(017.函数f(x)=x+bx(b>0)的单调减区间为A.()B.(–∞,,+∞)C.(–∞,)D.(,0),(0)18.函数f(x)=x+3|x–1|的单调递增区间是A.(–∞,+∞)B.(1,+∞)C.(–∞,1)D.(0,+∞)19.函数y=21xx-+,x∈(m,n]最小值为0,则m的取值范围是A.(1,2)B.(–1,2).C.[1,2)D.[–1,2)20.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a–1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是A.13-B.13C.12-D.1221.已知函数y=f(x)在R上为奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2–2x,则当x<0时,f(x)的解析式是A.f(x)=–x(x+2)B.f(x)=x(x–2)C.f(x)=–x(x–2)D.f(x)=x(x+2)22.已知函数y=f(x)是R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上是减函数,若f(a)≥f(–2),则a的取值范围是A.a≤–2 B.a≥2C.a≤–2或a≥2D.–2≤a≤223.已知一个奇函数的定义域为{–1,2,a,b},则a+b=A.–1 B.1 C.0 D.224.已知函数f(x)=–x|x|+2x,则下列结论正确的是A.f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞)B.f(x)是偶函数,递减区间是(–∞,–1)C .f (x )是奇函数,递增区间是(–∞,–1)D .f (x )是奇函数,递增区间是(–1,1) 25.奇函数y =f (x )的局部图象如图所示,则A .f (2)>0>f (4)B .f (2)<0<f (4)C .f (2)>f (4)>0D .f (2)<f (4)<026.已知函数f (x )=x 3–3x ,求函数f (x )在[–3,32]上的最大值和最小值.27.(2017•浙江)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 – mA .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28.(2017•新课标全国Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是A .[2,2]-B .[1,1]-C .[0,4]D .[1,3]29.(2017•新课标Ⅱ)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ∈(–∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,则f(2)=__________. 30.(2016•北京)函数()(2)1xf x x x =≥-的最大值为_________.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C B D C A C B C D A C 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 27 28 DDBDBADADABD1.【答案】B【解析】集合{x |x ≥2}表示成区间是[2,+∞),故选B . 2.【答案】C【解析】集合{x |x >0且x ≠2}用区间表示为:(0,2)∪(2,+∞).故选C .5.【答案】C【解析】由如图可得,f (x )在[–4,–2]递减,在[–2,1]递增,在[1,4]递减,可得f (x )的减区间为 [–4,–2],[1,4].故选C .6.【答案】A【解析】x ≥0,时,g (x )=x ,x <0时,g (x )=–x ,故函数在[0,+∞)递增,故选A . 7.【答案】C【解析】∵f (x )是定义在[0,+∞)上单调递增的函数,∴不等式()1213f x f ⎛⎫-< ⎪⎝⎭等价为0≤2x –1<13,即12≤x <23,即不等式的解集为1223⎡⎫⎪⎢⎣⎭,,故选C . 8.【答案】B【解析】∵y =|x –2|=2222x x x x -≥⎧⎨-+<⎩,,,∴函数y =|x –2|的单调递减区间是(–∞,2],∴f (x )=–|x –2|的单调递减区间是[2,+∞),故选B.11.【答案】A【解析】函数f(x)=1x–x,定义域为{x|x≠0}关于原点对称,f(–x)=–1x+x=–f(x),则f(x)为奇函数,图象关于原点对称.故选A.12.【答案】C【解析】∵f(–x)=–x3–x=–f(x),∴函数f(x)=x3+x为奇函数,∵奇函数的图象关于原点对称,故选C.13.【答案】(2,4]【解析】数集{x|2<x≤4}=(2,4],故答案为:(2,4].14.【答案】2【解析】奇函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,f(3)=2,所以f(–1)=–2,所以f(1)=–f(–1)=2,故答案为:2.15.【答案】x2+x【解析】∵f(x)为奇函数,x>0时,f(x)=x(1–x),∴当x<0时,–x>0,f(x)=–f(–x)=–(–x (1+x))=x(1+x),即x<0时,f(x)=x(1+x),故答案为:x2+x.16.【答案】D【解析】函数f(x)=x+2x(x>0),根据对勾函数图象及性质可知,函数f(x)=x+2x(x>02,+∞)单调递增,函数f(x)在(02)单调递减.故选D.17.【答案】D【解析】函数f(x)=x+bx(b>0),的导数为f′(x)=1–2bx,由f′(x)<0,即为x2<b,解得b<x<0或0<x b,则f(x)的单调减区间为(b,0),(0b).故选D.18.【答案】B【解析】函数f(x)=x+3|x–1|,当x≥1时,f(x)=x+3x–3=4x–3,可得f(x)在(1,+∞)递增;当x<1时,f(x)=x+3–3x=3–2x,可得f(x)在(–∞,1)递减.故选B.19.【答案】D【解析】函数y=2313111x xx x x---==+++–1,且在x∈(–1,+∞)时,函数y是单调递减函数,在x=2时,y取得最小值0;根据题意x∈(m,n]时y的最小值为0,∴m的取值范围是–1≤m<2.故选D.22.【答案】D【解析】由题意可得|a|≤2,∴–2≤a≤2,故选D.23.【答案】A【解析】因为一个奇函数的定义域为{–1,2,a,b},根据奇函数的定义域关于原点对称,所以a与b 有一个等于1,一个等于–2,所以a+b=1+–2=–1.故选A.24.【答案】D【解析】由题意可得函数定义域为R,∵函数f(x)=–x|x|+2x,∴f(–x)=x|–x|–2x=–f(x),∴f(x)为奇函数,当x≥0时,f(x)=–x2+2x=–(x–1)2+1,由二次函数可知,函数在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减;由奇函数的性质可得函数在(–1,0)单调递增,在(–∞,–1)单调递减;综合可得函数的递增区间为(–1,1),故选D.25.【答案】A【解析】∵函数f(x)为奇函数,∴其图象关于原点对称.由题图可知,f(–4)>0>f(–2),即–f(4)>0> –f(2),∴f(2)>0>f(4).故选A.26.【答案】最大值是2,最小值是–18【解析】f′(x)=3x2–3=3(x+1)(x–1),令f′(x)>0,解得:x>1或x<–1,令f′(x)<0,解得:–1<x<1,故f (x )在[–3,–1)递增,在(–1,1)递减,在(1,32]递增, 而f (–3)=–27+9=–18,f (–1)=2,f (1)=–2,f (32)=–98,故函数的最大值是2,最小值是–18. 27.【答案】B【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .【名师点睛】对于二次函数的最值或值域问题,通常先判断函数图象对称轴与所给自变量闭区间的关系,结合图象,当函数图象开口向上时,若对称轴在区间的左边,则函数在所给区间内单调递增;若对称轴在区间的右边,则函数在所给区间内单调递减;若对称轴在区间内,则函数图象顶点的纵坐标为最小值,区间端点距离对称轴较远的一端取得函数的最大值. 28.【答案】D【解析】因为()f x 为奇函数且在(,)-∞+∞单调递减,要使1()1f x -≤≤成立,则x 满足11x -≤≤,从而由121x -≤-≤得13x ≤≤,即满足1(2)1f x -≤-≤的x 的取值范围为[1,3],选D. 29.【答案】12【解析】∵当x ∈(–∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,∴f (–2)=–12,又∵函数f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (2)=12,故答案为:12. 30.【答案】2【解析】1()11121f x x =+≤+=-,即最大值为2.。