函数的单讲义调性(2)
- 格式:ppt
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:21
函数的单调知识点总结一、函数的增减性1. 函数的单调性定义函数的单调性是指函数在其定义域上的增减性质。
如果对于任意的$x_1, x_2 \in D$, $x_1 <x_2$,有$f(x_1) \le f(x_2)$,则称函数$f(x)$在定义域上是单调不减的;如果对于任意的$x_1, x_2 \in D$, $x_1 < x_2$,有$f(x_1) \ge f(x_2)$,则称函数$f(x)$在定义域上是单调不增的。
2. 函数的单调性判定对于一个给定函数,要判定其在定义域上的增减性,可以通过对函数的导数进行分析来实现。
通常有以下几种方法:(1) 图像法:通过画出函数的图像,观察函数在定义域上的增减性。
(2) 导数法:计算函数的导数并分析其正负性来判定函数的单调性。
(3) 定义域划分法:对函数的定义域进行适当的划分,分别分析函数在各个子区间上的增减性。
3. 函数的单调性与最值函数的单调性可以帮助我们求解函数的最值。
如果一个函数在其定义域上是单调递增的,则其最小值为$f(x)$的最小值;如果一个函数在其定义域上是单调递减的,则其最大值为$f(x)$的最大值。
二、导数的应用1. 函数的导数导数是描述函数变化率的重要工具,它可以帮助我们研究函数的增减性。
对于可导函数$f(x)$,其导数$f'(x)$的正负性可以描述函数在某点附近的增减性。
具体来说:(1) 若$f'(x)>0$,则$f(x)$在$x$点附近是单调递增的;(2) 若$f'(x)<0$,则$f(x)$在$x$点附近是单调递减的。
2. 函数单调性与导数对于可导函数$f(x)$,如果$f'(x)>0$,则$f(x)$在其定义域上是单调递增的;如果$f'(x)<0$,则$f(x)$在其定义域上是单调递减的。
这是函数的单调性与导数之间的重要联系,也是求解函数的单调性的重要方法。
函数的单调性(定义法)3页
函数单调性的判定可以通过做函数图像,用数形结合的方法,也可以直接运用已知函数单调性进行判断,如我们熟知的一次函数、二次函数、反比例函数等。
本文主要介绍运用函数单调性定义法以及导数法来进行函数单调性的判定,并在此基础上介绍复合函数以及抽象函数单调性判定的方法和步骤。
一.定义法
1.证明函数的单调性,可以严格按照单调性定义来证明.函数单调性的定义为:
函数的单调性(monotonicity)也可以叫做函数的增减性。
当函数 f(x) 的自变量在其定义区间内增大(或减小)时,
函数值f(x)也随着增大(或减小),则称该函数为在该
区间上具有单调性。
2.利用定义证明函数单调性时的步骤:
(1)取值,在所给区间上任意取两个自变量x1,x2,且规定其大小,通常设x1<x2。
(2)确定f(x1)与f(x2)的大小。
通常用作差比较法,即作差f (x1)-f(x2),有时也用作商比较法,即f(x1)/f(x2)(其中f (x2)≠0)。
再进行适当变形,可以对减式或者分式进行配方、分
解因式法、根式有理化等.,但要注意,作差比较是与“0”相较,作商比较是与“1”相比较。
(3)根据定义,得出结论
特别提示:在选取x1,x2时必须具有任意性,属于同一区间,且规定好大小
二、导数法
1.用法:若函数f(x)在区间(a,b)内可导,当f'(x)>0时,函数在该区间内单调递增
当f'(x)<0时,该函数在该区单调递减。
(充分不必要条件)2.步骤:(1)首先求出函数的定义域
(2)求函数导数
(3)令导数大于0或者小于0解出范围对应得出结论。
函数的单调性讲义(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--海豚教育个性化简案海豚教育错题汇编海豚教育个性化教案海豚教育个性化教案(真题演练)海豚教育1对1出门考(_______年______月______日周_____)学生姓名_____________ 学校_____________ 年级______________ 等第1. 函数2()2f x x x=-的单调增区间是()A. (,1]-∞ B. [1,)+∞ C. R D.不存在2. 在区间(,0)-∞上为增函数的是()A.2y x=- B.2yx= C.||y x= D.2y x=-3.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是( )A.(-∞,40] B.[40,64] C.(-∞,40]∪[64,+∞) D.[64,+∞)4.如果二次函数y=5x2-nx-10在区间(-∞,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,则n的值是( )A.1 B.-1 C.10 D.-105.函数()|2|f x x=-的单调递增区间是,6.函数f(x)图象如下图所示,函数的单调递减区间是________.7. 函数f(x)=822+--xx的单调减区间。
8. 若函数f(x)在(-2,3)上是增函数,则y=f(x+5)的递增区间是。
9. 已知函数21)(-=xxf.(1)求f(x)的定义域;(2)证明:函数f(x)在(0,+∞)上为减函数.评语:3A作业:周一:周二:周三:周四:周五:作业要求在月日之前完成。
1.增函数、减函数的定高中数学函数的单调性(解析版)义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的2.单调性、单调区间的定义若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.单调区间是定义域的子集,故求单调区间时应树立“定义域优先”的原则.单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分开写,不能用并集符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“,”或“和”隔开.2.常用结论结论1:增函数与减函数形式的等价变形y=f(x)在区间D上是增函数⇔对∀x1<x2,都有f(x1)<f(x2)⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x1)-f(x2)x1-x2>0;y=f(x)在区间D上是减函数⇔对∀x1<x2,都有f(x1)>f(x2)⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x1)-f(x2)x1-x2<0.结论2:单调性的运算性质(1)函数y=f(x)与函数y=f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性.(2)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反.(3)在公共定义域内,函数y=f(x)(f(x)>0)与()ny f x=和y(4)在公共定义域内,函数y=f(x)(f(x)≠0)与y=1f(x)单调性相反.(5)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数.(6)若f(x),g(x)均为区间A上的增(减)函数,且f(x)>0,g(x)>0,则f(x)•g(x)也是区间A上的增(减)函数.结论3:复合函数的单调性复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.若两个简单函数的单调性相同,则它们的复合函数为增函数;若两个简单函数的单调性相反,则它们的复合函数为减函数.简记:“同增异减”.结论4:奇函数与偶函数的单调性奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反.结论5:对勾函数与飘带函数的单调性对勾函数:f(x)=ax+bx(ab>0)(1)当a >0,b >0时,f (x )在(-∞,-b a ],b a ,+∞)上是增函数,在[-b a ,0),(0b a ]上是减函数;(2)当a <0,b <0时,f (x )在(-∞,-b a ],b a ,+∞)上是减函数,在[-b a ,0),(0b a]上是增函数;飘带函数:f (x )=ax +bx(ab <0)(1)当a >0,b <0时,f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上都是增函数;(2)当a <0,b >0时,f (x )在(-∞,0),(0,+∞)上都是减函数;考点一确定函数的单调性或单调区间【方法总结】确定函数的单调性或单调区间的常用方法(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数确定函数的单调性或单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性的定义确定函数的单调性或单调区间.(3)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,可由图象的直观性确定函数的单调性或单调区间.【例题选讲】[例1](1)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是()A .y =1x -xB .y =x 2-xC .y =ln x -xD .y =e x -x答案A解析对于选项A ,y 1=1x 在(0,+∞)内是减函数,y 2=x 在(0,+∞)内是增函数,则y =1x-x 在(0,+∞)内是减函数,故选A .(2)下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是()A .f (x )=2xB .f (x )=|x -1|C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)答案C解析由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y =-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.(3)函数f (x )=|x 2-3x +2|的单调递增区间是()A .32,+B .1,32和[2,+∞)C .(-∞,1]和32,2D ∞,32和[2,+∞)答案B解析y =|x 2-3x +2|2-3x +2,x ≤1或x ≥2,x 2-3x +2),1<x <2.如图所示,函数的单调递增区间是1,32和[2,+∞).(4)函数y =x 2+x -6的单调递增区间为__________,单调递减区间为____________.答案[2,+∞)(-∞,-3]解析令u =x 2+x -6,则y =x 2+x -6可以看作是由y =u 与u =x 2+x -6复合而成的函数.令u =x 2+x -6≥0,得x ≤-3或x ≥2.易知u =x 2+x -6在(-∞,-3]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,而y =u 在[0,+∞)上是增函数,∴y =x 2+x -6的单调递减区间为(-∞,-3],单调递增区间为[2,+∞).(5)函数y =log 12(x 2-3x +2)的单调递增区间为__________,单调递减区间为____________.答案(-∞,1)(2,+∞)解析令u =x 2-3x +2,则原函数是y =log 12u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2.所以函数y =log 12(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴为x =32,且开口向上,所以u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数,而y =log 12u 在(0,+∞)上是单调减函数,所以y =log 12(x 2-3x +2)的单调递减区间为(2,+∞),单调递增区间为(-∞,1).【对点训练】1.给定函数①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是()A .①②B .②③C .③④D .①④1.答案B解析①y =x 12在(0,1)上递增;②∵t =x +1在(0,1)上递增,且0<12<1,故y =log 12(x +1)在(0,1)上递减;③结合图象可知y =|x -1|在(0,1)上递减;④∵u =x +1在(0,1)上递增,且2>1,故y =2x +1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.2.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是()A .f (x )=3-xB .f (x )=x 2-3xC .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |2.答案C解析当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当xf (x )=x 2-3x 为减函数,当x时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.3.若函数f (x )满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”,则f (x )的解析式可以是()A .f (x )=(x -1)2B .f (x )=e xC .f (x )=1xD .f (x )=ln(x +1)3.答案C解析根据条件知,f (x )在(0,+∞)上单调递减.对于A ,f (x )=(x -1)2在(1,+∞)上单调递增,排除A ;对于B ,f (x )=e x 在(0,+∞)上单调递增,排除B ;对于C ,f (x )=1x 在(0,+∞)上单调递减,C 正确;对于D ,f (x )=ln(x +1)在(0,+∞)上单调递增,排除D .4.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是()A .[1,2]B .[-1,0]C .[0,2]D .[2,+∞)4.答案A解析由于f (x )=|x -2|x2-2x ,x ≥2,x 2+2x ,x <2,结合图象可知函数的单调减区间是[1,2].5.设函数f (x ),x >0,,x =0,1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的单调递减区间是()A .(-∞,0]B .[0,1)C .[1,+∞)D .[-1,0]5.答案B解析由题知,g (x )2,x >1,,x =1,x 2,x <1,可得函数g (x )的单调递减区间为[0,1).故选B .6.函数y =22311(3x x -+的单调递增区间为()A .(1,+∞)B ∞,34CD .34,+6.答案B 解析令u =2x 2-3x+1=-18.因为u =-18在∞,34上单调递减,函数y在R 上单调递减.所以yx 2-3x +1∞,34上单调递增,即该函数的单调递增区间为∞,34.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为()A .(-∞,1]B .[3,+∞)C .(-∞,-1]D .[1,+∞)7.答案B 解析设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3.所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).8.函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是()A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞)8.答案D解析由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.因此,函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞).又函数y =x 2-2x -8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是(4,+∞).考点二比较函数值或自变量的大小【方法总结】比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.【例题选讲】[例2](1)设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是()A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)答案A 解析因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2).又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数.所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2).(2)已知奇函数f (x )在R 上是增函数.若a =-f b =f (log 24.1),c =f (20.8),则a ,b ,c 的大小关系为()A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .c <a <b答案C解析由f (x )是奇函数可得a =-f f (log 25).因为log 25>log 24.1>log 24=2>20.8,且函数f (x )是增函数,所以c <b <a .(3)已知函数f (x )=log 2x +11-x ,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则()A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0答案B解析因为函数f (x )=log 2x +11-x在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,所以当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0,当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0,即f (x 1)<0,f (x 2)>0.故选B .(4)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则()A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )答案C解析由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π,且0<12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |>0,∴f (|c |)>f (|a |)>f (|b |),即f (c )>f (a )>f (b ).(5)若2x +5y ≤2-y +5-x ,则有()A .x +y ≥0B .x +y ≤0C .x -y ≤0D .x -y ≥0答案B解析设函数f (x )=2x -5-x ,易知f (x )为增函数,又f (-y )=2-y -5y ,由已知得f (x )≤f (-y ),∴x ≤-y ,∴x +y ≤0.【对点训练】9.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为()A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c9.答案D解析由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .10.已知函数f (x )在R 上单调递减,且a =33.1,b ,c =ln 13,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系为()A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (c )>f (a )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )10.答案D解析因为a =33.1>30=1,0<b =1,c =ln 13<ln 1=0,所以c <b <a ,又因为函数f (x )在R 上单调递减,所以f (c )>f (b )>f (a ),故选D .考点三解函数不等式【方法总结】含“f ”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.【例题选讲】[例3](1)已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f x 的取值范围是()A B .13,C D .12,答案D解析因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<0≤2x -1<13,解得12≤x <23.(2)已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R )()A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)答案D解析由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).(3)定义在[-2,2]上的函数f (x )满足(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,x 1≠x 2,且f (a 2-a )>f (2a -2),则实数a 的取值范围为________.答案[0,1)解析因为函数f (x )满足(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,x 1≠x 2,所以函数在[-2,2]上单调递增,所以-2≤2a -2<a 2-a ≤2,解得0≤a <1.(4)f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是()A.(8,+∞)B.(8,9]C.[8,9]D.(0,8)答案B解析2=1+1=f(3)+f(3)=f(9),由f(x)+f(x-8)≤2,可得f[x(x-8)]≤f(9),因为f(x)是定义在(0,+∞)>0,-8>0,(x-8)≤9,解得8<x≤9.(5)设函数f(x)=ln(1+|x|)-11+x2,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是()AB∞(1,+∞)C-13,D∞答案A解析∵f(-x)=ln(1+|-x|)-11+(-x)2=f(x),∴函数f(x)为偶函数.∵当x≥0时,f(x)=ln(1+x)-11+x2,在(0,+∞)上y=ln(1+x)递增,y=-11+x2也递增,根据单调性的性质知,f(x)在(0,+∞)上单调递增.综上可知:f(x)>f(2x-1)⇔f(|x|)>f(|2x-1|)⇔|x|>|2x-1|⇔x2>(2x-1)2⇔3x2-4x+1<0⇔13<x<1.故选A.【对点训练】11.定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,且0,则满足f log19x>0的x的集合为________.11.答案(1,3)解析由题意,y=f(x)为奇函数且0,所以0,又y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,则y=f(x)在(-∞,0)上单调递增,于是x>0,x>或x<0,x>x>0,x>12x<0,x>-12,解得0<x<13或1<x<3.12.已知函数f(x)=ln x+x,若f(a2-a)>f(a+3),则正数a的取值范围是________.12.答案(3,+∞)解析因为f(x)=ln x+x在(0,+∞)上是增函数,2-a>a+3,2-a>0,+3>0,解得-3<a<-1或a>3.又a>0,所以a>3.13.设函数f(x)x,x<2,2,x≥2.若f(a+1)≥f(2a-1),则实数a的取值范围是(B)A.(-∞,1]B.(-∞,2]C.[2,6]D.[2,+∞)13.答案B解析易知函数f(x)在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f(a+1)≥f(2a-1),∴a+1≥2a-1,解得a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].14.设函数f(x)-x,x≤0,,x>0,则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)14.答案D解析因为f (x )-x ,x ≤0,,x >0,所以函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x ,此时x ≤-1;当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1,满足f (x +1)<f (2x ),此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0).故选D .15.已知f (x )2-4x +3,x ≤0,x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.15.答案(-∞,-2)解析作出函数f (x )的图象的草图如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2.考点四求参数的取值范围【方法总结】求参数的值或取值范围的思路:根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.求参数时需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的.【例题选讲】[例4](1)如果二次函数f (x )=3x 2+2(a -1)x +b 在区间(-∞,1)上是减函数,那么a 的取值范围是________.答案(-∞,-2]解析二次函数的对称轴方程为x =-a -13,由题意知-a -13≥1,即a ≤-2.(2)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.答案[-1,+∞)解析设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1.∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数,∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a 2-2-a x 2+(x 1-x 2.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1.∴a 的取值范围是[-1,+∞).(3)若函数f (x )=a |b -x |+2的单调递增区间是[0,+∞),则实数a ,b 的取值范围分别为__________.答案(0,+∞),0解析因为|b -x |=|x -b |,y =|x -b |的图象如下:因为f (x )的单调递增区间为[0,+∞),所以b =0,a >0.(4)已知函数f (x )ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是()A .14,12B .14,12C .0,12D .12,1答案B解析由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 0<<1,12a ≥1,a ×12-1-14≥log a 1-1,即0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈14,12.(5)已知函数f (x )=log 12(x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案-12,2解析令t =g (x )=x 2-ax +3a ,易知f (t )=log 12t 在其定义域上单调递减,要使f (x )=log 12(x 2-ax +3a )在[1,+∞)上单调递减,则t =g (x )=x 2-ax +3a 在[1,+∞)上单调递增,且t =g (x )=x 2-ax +3a >0,--a 2≤1,g 1>0,a ≤2,a >-12,即-12<a ≤2.【对点训练】16.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是()A -14,+∞B .-14,+∞C .-14,0D .-14,016.答案D解析当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,得-14≤a <0.综上所述,得-14≤a ≤0.故选D .17.若f (x )=x +a -1x +2(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.17.答案(-∞,3)解析f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.18.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是(D)A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]18.答案D解析函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].19.已知f (x )-a )x +1,x <1,x ,x ≥1,满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________.19.答案32,解析由已知条件得f (x )为增函数,-a >0,>1,2-a×1+1≤a ,解得32≤a <2,∴a 的取值范围是32,20.已知函数f (x )x 2-ax -5,x ≤1,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是()A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)20.答案C解析若f (x )是R -a2≥1,<0,12-a ×1-5≤a1,解得-3≤a ≤-2.21.设函数f (x )x 2+4x ,x ≤4,2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,1]B .[1,4]C .[4,+∞)D .(-∞,1]∪[4,+∞)21.答案D解析作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4,故选D .22.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.22.解析(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(-∞,-2)内单调递增.(2)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1x1-a-x2x2-a=a(x2-x1)(x1-a)(x2-a).因为a>0,x2-x1>0,又由题意知f(x1)-f(x2)>0,所以(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.所以0<a≤1.所以a的取值范围为(0,1].23.已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x+y)=f(x)+f(y)+1,②当x>0时,f(x)>-1.(1)求f(0)的值,并证明f(x)在R上是单调增函数.(2)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x2+2x)+f(1-x)>4.23.解析(1)令x=y=0,得f(0)=-1.在R上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)>-1.又f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)+f(x2)+1>f(x2),所以函数f(x)在R上是单调增函数.(2)由f(1)=1,得f(2)=3,f(3)=5.由f(x2+2x)+f(1-x)>4得f(x2+x+1)>f(3),又函数f(x)在R上是增函数,故x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.。