函数单调性和最大值一())
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课题:函数的单调性与最值一、考点梳理: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x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,则有: (1)f (x )在区间D 上是增函数⇔f (x 1)<f (x 2); (2)f (x )在区间D 上是减函数⇔f (x 1)>f (x 2).2.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. 3.函数的最值4.判断函数单调性的四种方法(1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论;(2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数;(3)图像法:如果f (x )是以图像形式给出的,或者f (x )的图像易作出,可由图像的直观性判断函数单调性. (4)导数法:利用导函数的正负判断函数单调性. 5.求函数最值的五个常用方法(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图像法:先作出函数的图像,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)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.(4)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. (5)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. 提醒:在求函数的值域或最值时,应先确定函数的定义域. 二、基础自测: 1.判断正误(1)所有的函数在其定义域上都有单调性。
( ) (2)所有的单调函数都有最值。
( )(3)函数在[1,∞+)上是增函数,则函数的单调增区间为[1,∞+)。
( ) 2.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( )A .y =e -x B .y =x 3 C .y =ln x D .y =|x |3.函数2)12(+-=x k y 在R 上是减函数,则k 的取值范围是 4.函数f (x )=x 2-2x (x ∈[-2,4])的单调增区间为______;f (x )max =________.三、考点突破:考点一、函数单调性的判断与证明【例1】下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( )A .y =1xB .y =e -x C .y =-x 2+1 D. y =lg|x |2.判断函数f (x )=12--x x在(-1,+∞)上的单调性并证明。
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上升的自左向右看图象是下降的如果函数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.函数的最值 1.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( ) A .y =e -x B .y =x 3 C .y =ln x D .y =|x |答案:B2.函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( ) A .k >12B .k <12C .k >-12D .k <-12答案:D3.已知函数f(x)=2x-1(x∈[2,6]),则函数的最大值为________.答案:21.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)=1 x.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.函数y=x2-6x+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:C2.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________.答案:[-1,1],[5,7]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)=x2-3xC.f(x)=-1x+1D.f(x)=-|x|解析:选C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.讨论函数f (x )=axx 2-1(a >0)在x ∈(-1,1)上的单调性. 解:法一(定义法): 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,a >0,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 故函数f (x )在(-1,1)上为减函数. 法二(导数法):f ′(x )=a (x 2-1)-2ax 2(x 2-1)2=-a (x 2+1)(x 2-1)2.又a >0, 所以f ′(x )<0,所以函数f (x )在(-1,1)上为减函数.[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).解:(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,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,则原函数可以看作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.∴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x =32,且开口向上.∴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,∴y =log 12(x 2-3x +2)的单调递减区间为(2,+∞),单调递增区间为(-∞,1).[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.若将[典例引领](1)中的函数变为“y =|-x 2+2x +1|”,则结论如何? 解:函数y =|-x 2+2x +1|的图象如图所示.由图象可知,函数y =|-x 2+2x +1|的单调递增区间为(1-2,1)和(1+2,+∞);单调递减区间为(-∞,1-2)和(1,1+2).2.函数y =⎝⎛⎭⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为( ) A .(1,+∞) B.⎝⎛⎦⎤-∞,34 C.⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎣⎡⎭⎫34,+∞ 解析:选B 令u =2x 2-3x +1=2⎝⎛⎭⎫x -342-18. 因为u =2⎝⎛⎭⎫x -342-18在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝⎛⎭⎫13u 在R 上单调递减. 所以y =⎝⎛⎭⎫132x 2-3x +1在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递增. 考点三 函数单调性的应用(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]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________.解析: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. 答案:2角度二:比较两个函数值或两个自变量的大小2.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 >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c解析:选D 因f (x )的图象关于直线x =1对称.由此可得f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (e), ∴b >a >c .角度三:解函数不等式3.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)解析:选B 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,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.角度四:利用单调性求参数的取值范围或值4.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解析:选D 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-14≤a <0.综上所述,实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,0. 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)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________.解析:要使函数f (x )在R 上单调递增, 则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3]. 答案:(2,3][方法归纳]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函数值域或最值.常用方法有:单调性法、图象法、基本不等式法、导数法、换元法.(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.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( )A .y =2-x B .y =x C .y =log 2 xD .y =-1x解析:选B 由题知,只有y =2-x与y =x 的定义域为R ,且只有y =x 在R 上是增函数.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,+∞)解析:选A 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.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,+∞)解析:选A 因为函数f (x )在(-∞,-a )上是单调函数,所以-a ≥-1,解得a ≤1. 4.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 =________.解析: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. 答案:65.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________________.解析:函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知,函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f (x )在区间[1,2]上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2,从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标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 .①④解析:选B ①是幂函数,在(0,+∞)上为增函数,故此项不符合要求;②中的函数图象是由y =log 12x 的图象向左平移1个单位得到的,函数y =log 12x 是(0,+∞)上的减函数,所以函数y =log 12(x +1)是(-1,+∞)上的减函数,故此项符合要求;③中的函数在(-∞,1)上为减函数,(1,+∞)上为增函数,符合要求;④中的函数在R 上为增函数,不符合要求.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,+∞)解析:选B 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,+∞). 3.函数f (x )=x1-x在( ) A .(-∞,1)∪(1,+∞)上是增函数 B .(-∞,1)∪(1,+∞)上是减函数 C .(-∞,1)和(1,+∞)上是增函数 D .(-∞,1)和(1,+∞)上是减函数解析:选C 函数f (x )的定义域为{x |x ≠1}.f (x )=x 1-x =11-x-1,根据函数y =-1x 的单调性及有关性质,可知f (x )在(-∞,1)和(1,+∞)上是增函数.4.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解析:选C 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=6.5.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1,log ax ,x ≥1是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎫0,13 C.⎣⎡⎭⎫17,13D.⎣⎡⎭⎫17,1解析:选C 当x =1时,log a 1=0,若f (x )为R 上的减函数,则(3a -1)x +4a >0在x <1时恒成立,令g (x )=(3a -1)x +4a ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<0,g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,3a -1+4a ≥0⇒17≤a <13.此时,log a x 是减函数,符合题意.6.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________.解析:令t =x ,则t ≥0,所以y =t -t 2=-⎝⎛⎭⎫t -122+14,结合图象知,当t =12,即x =14时,y max =14. 答案:147.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为________.解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).答案:(-3,-1)∪(3,+∞)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 )的递减区间是________.解析:由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.函数图象如图所示,其递减区间是[0,1).答案:[0,1)9.已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0), (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在 ⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2, ∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上为增函数,∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25. 10.已知f (x )=x x -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.解:(1)证明:任设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)上单调递增.(2)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 (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1.综上所述知a 的取值范围是(0,1].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 (x )x 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 ]解析:选D 因为函数f (x )=12x 2-x +32的对称轴为x =1,所以函数y =f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,又当x ≥1时,f (x )x =12x -1+32x ,令g (x )=12x -1+32x(x ≥1),则g ′(x )=12-32x 2=x 2-32x 2,由g ′(x )≤0得1≤x ≤3,即函数f (x )x =12x -1+32x在区间[1,3]上单调递减,故“缓增区间”I 为[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)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.解:(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)∵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.。
2021届高考数学(理)考点复习函数的单调性与最值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x0∈I,使得f (x0)=M (1)对于任意的x∈I,都有f (x)≥M;(2)存在x0∈I,使得f (x0)=M结论M为最大值M为最小值概念方法微思考1.在判断函数的单调性时,你还知道哪些等价结论?提示对∀x1,x2∈D,x1≠x2,f(x1)-f (x2)x1-x2>0⇔f (x)在D上是增函数;对∀x1,x2∈D,x1≠x2,(x1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]>0⇔f (x )在D 上是增函数.减函数类似. 2.写出函数y =x +ax (a >0)的增区间.提示 (-∞,-a ]和[a ,+∞).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. 2.(2018·北京卷)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是__________. 【答案】23()()2f x x =-- (答案不唯一)【解析】对于23()()2f x x =--,其图象的对称轴为32x =, 则f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立, 但f (x )在[0,2]上不是单调函数.1.(2019•平谷区一模)下列函数中,在区间(0,)+∞上为增函数的是( ) A .1y x=B .y lnx =C .sin y x =D .2x y -=【答案】B【解析】根据题意,依次分析选项: 对于A ,1y x=,为反比例函数,在(0,)+∞上为减函数,不符合题意; 对于B ,y lnx =,为指数函数,在区间(0,)+∞上为增函数,符合题意; 对于C ,sin y x =,为正弦函数,在(0,)+∞上不是单调函数,不符合题意; 对于D ,12()2x x y -==,是指数函数,在(0,)+∞上为减函数,不符合题意;故选B .2.(2019•西城区一模)下列函数中,值域为R 且在区间(0,)+∞上单调递增的是( ) A .22y x x =+ B .12x y += C .31y x =+D .(1)||y x x =-【答案】C【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,222(1)1y x x x =+=+-,其值域为[1-,)+∞,不符合题意; 对于B ,12x y +=,其值域为(0,)+∞,不符合题意;对于C ,31y x =+,值域为R 且在区间(0,)+∞上单调递增,符合题意; 对于D ,22,0(1)||,0x x x y x x x x x ⎧-=-=⎨-+<⎩,在区间1(0,)2上为减函数,不符合题意;故选C .3.(2016•安庆三模)若函数2()||2f x x a x =++,x R ∈在区间[3,)+∞和[2-,1]-上均为增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .11[3-,3]- B .[6-,4]- C .[3-,22]- D .[4-,3]-【答案】B【解析】2()||2f x x a x =++,22()()||2||2()f x x a x x a x f x -=-+-+=++=,()f x ∴为实数集上的偶函数,由2()||2f x x a x =++在区间[3,)+∞和[2-,1]-上均为增函数,知()f x 在[3,)+∞上为增函数,在[1,2]上为减函数,∴函数22(0)y x ax x =++>的对称轴[2,3]2a x =-∈,得[6a ∈-,4]-.故选B .4.(2016•天津二模)若221,0()(1)(1),0axax x f x a a e x ⎧+=≠⎨-<⎩,在定义域(,)-∞+∞上是单调函数,则a 的取值范围是( ) A .2]B .[2,1)[2,)--+∞C .(,2]2]-∞⋃D .2(0,)[2,)3+∞【答案】C【解析】()f x 在定义域(,)-∞+∞上是单调函数时,①函数的单调性是增函数时,可得当0x =时,22(1)11ax a e ax -+=, 即211a -,解之得22a0x 时,21y ax =+是增函数,0a ∴>又0x <时,2(1)ax a e -是增函数,210a ∴->,得1a <-或1a >因此,实数a 的取值范围是:12a <②函数的单调性是减函数时,可得当0x =时,22(1)11ax a e ax -+=, 即211a -,解之得2a -或2a.0x 时,21y ax =+是减函数,0a ∴<又0x <时,2(1)ax a e -是减函数,210a ∴->,得1a <-或1a >因此,实数a 的取值范围是:2a - 综上所述,得(,2]2]a ∈-∞⋃故选C .5.(2020春•天津期末)下列函数中,在(0,)+∞上为增函数的是( ) A .()3f x x =- B .2()3f x x x =-C .1()f x x=-D .()||f x x =-【答案】C【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,()3f x x =-为一次函数,在(0,)+∞上为减函数,不符合题意; 对于B ,2()3f x x x =-为二次函数,在3(0,)2上为减函数,不符合题意;对于C ,1()f x x=-为反比例函数,在(0,)+∞上为增函数,符合题意; 对于D ,()||f x x =-,当0x >时,()f x x =-,则函数()f x 在(0,)+∞上为减函数,不符合题意; 故选C .6.(2019秋•武昌区期末)下列函数在(0,2)上是增函数的是( ) A .2y x =- B .12y x =-C .21()2x y -=D .12log (2)y x =-【答案】D【解析】对于A ,函数在(0,2)递减,不合题意; 对于B ,函数在(0,2)递减,不合题意; 对于C ,函数在(0,2)递减,不合题意; 对于D ,函数在(0,2)递增,符合题意; 故选D .7.(2020春•郑州期末)函数2()2f x x lnx =-的单调减区间是( ) A .(0,1) B .(1,)+∞ C .(,1)-∞ D .(1,1)-【答案】A【解析】函数2()2(0)f x x lnx x =->的导数为 2()2f x x x'=-, 令()0f x '<,解得01x <<. 即有单调减区间为(0,1). 故选A .8.(2020•北京模拟)下列函数中,在(0,)+∞内单调递增,并且是偶函数的是( ) A .2(1)y x =-- B .cos 1y x =+C .||2y lg x =+D .2x y =【答案】C【解析】A .2(1)y x =--的对称轴为1x =,为非奇非偶函数,不满足条件.B .cos 1y x =+是偶函数,但在(0,)+∞内不是单调函数,不满足条件.C .||2y lg x =+为偶函数,在(0,)+∞内单调递增,满足条件,D .2x y =,(0,)+∞内单调递增,为非奇非偶函数,不满足条件.故选C .9.(2019春•武邑县校级期中)函数()af x x x=+在区间(2,)+∞上单调递增,那么实数a 的取值范围是( ) A .02a < B .04a <C .4aD .4a【答案】D【解析】根据题意,函数()af x x x=+,其导数222()1a x a f x x x -'=-=, 若()af x x x=+在区间(2,)+∞上单调递增,则22()0x a f x x -'=在(2,)+∞上恒成立,则有2a x 在(2,)+∞上恒成立, 必有4a , 故选D .10.(2019秋•东海县期中)函数1()f x x=的单调减区间是( ) A .(0,)+∞B .(,0)-∞C .(-∞,0)(0⋃,)+∞D .(,0)-∞和(0,)+∞【答案】D【解析】根据题意,函数1()f x x =,其定义域为{|0}x x ≠其导数21()f x x'=-, 分析可得:当0x >时,()0f x '<,即函数()f x 在(0,)+∞上为减函数, 当0x <时,()0f x '<,即函数()f x 在(,0)-∞上为减函数; 综合可得:函数1()f x x=的单调减区间是(,0)-∞和(0,)+∞; 故选D .11.(2019秋•钟祥市校级期中)函数||1y x =-的单调递减区间为( ) A .(0,)+∞ B .(,0)-∞ C .(,1)-∞- D .(1,)-+∞【答案】B【解析】当0x 时,||11y x x =-=-,此时函数为增函数, 当0x <时,||11y x x =-=--,此时函数为减函数, 即函数的单调递减区间为(,0)-∞, 故选B .12.(2019秋•金凤区校级期中)下列函数在(0,)+∞上单调递增的是( ) A .2||y x = B .1y x =C .1()2x y =D .2y x x =-【答案】A【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,2,02||2,0x x y x x x ⎧==⎨-<⎩,在(0,)+∞上单调递增,符合题意;对于B ,1y x=,为反比例函数,在(0,)+∞上单调递减,不符合题意; 对于C ,1()2x y =,为指数函数,在(0,)+∞上单调递减,不符合题意;对于D ,2y x x =-,为二次函数,在1(0,)2上单调递减,不符合题意;故选A .13.(2019秋•赫章县期中)下列函数在[1-,)+∞上单调递减的是( ) A .2()3f x x x =-- B .()14x f x =+ C .()(2)f x lg x =+ D .()|21|f x x =-+【答案】A【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,2()3f x x x =--,为二次函数,其开口向下且对称轴为32x =-,在[1-,)+∞上单调递减,符合题意;对于B ,()14x f x =+,在R 上为增函数,不符合题意; 对于C ,()(2)f x lg x =+,在R 上为增函数,不符合题意;对于D ,121,2()|21|121,2x x f x x x x ⎧---⎪⎪=-+=⎨⎪+<-⎪⎩,在1(1,)2--上为增函数,不符合题意;故选A .14.(2019秋•香坊区校级月考)已知函数21()2x f x x +=+,则函数()y f x =的单调增区间是( ) A .(,)-∞+∞B .(,2)-∞-C .(-∞,2)(2-⋃,)+∞D .(,2)-∞-和(2-.)+∞【答案】D【解析】根据题意,函数213()222x f x x x +-==+++,其导数23()(2)f x x '=+, 易得在区间(,2)-∞-和(2,)-+∞上,()0f x '>, 即函数()f x 在区间(,2)-∞-和(2-.)+∞为增函数, 故选D .15.(2019春•温州期中)函数(21)y m x b =-+在R 上是减函数.则( ) A .12m >B .12m <C .12m >-D .12m <-【答案】B【解析】根据题意,函数(21)y m x b =-+在R 上是减函数, 则有210m -<,解可得12m <, 故选B .16.(2019•湖南模拟)定义在R 的函数3()f x x m =-+与函数32()()g x f x x x kx =++-在[1-,1]上具有相同的单调性,则k 的取值范围是( ) A .(-∞,2]- B .[2,)+∞C .[2-,2]D .(-∞,2][2-,)+∞【答案】B【解析】根据题意,函数3()f x x m =-+,其定义域为R ,则R 上()f x 为减函数,322()()g x f x x x kx x kx m =++-=-+在[1-,1]上为减函数, 必有12kx =,解可得2k , 即k 的取值范围为[2,)+∞; 故选B .17.(2019秋•金台区期中)函数221()2x x y -+=的单调递增区间是( )A .[1-,)+∞B .(-∞,1]-C .[1,)+∞D .(-∞,1]【答案】C【解析】令22t x x =-+, 则1()2t y =,由22t x x =-+的对称轴为1x =,可得函数t 在(,1)-∞递增,[1,)+∞递减, 而1()2t y =在R 上递减,由复合函数的单调性:同增异减,可得函数221()2x x y -+=的单调递增区间是[1,)+∞,故选C .18.(2019秋•天津期中)函数254y x x =-+( ) A .5[,)2+∞B .5[,4)2C .[4,)+∞D .5[1,),[4,)2+∞【答案】C【解析】令2540x x -+, 解得:4x 或1x ,而函数254y x x =-+的对称轴是:52x =, 由复合函数同增异减的原则,故函数254y x x =-+[4,)+∞, 故选C .19.(2019秋•项城市校级月考)下列函数中,在区间(0,1)上是递增函数的是( ) A .|1|y x =+ B .3y x =-C .1y x=D .24y x =-+【答案】A【解析】A .(0,1)x ∈时,|1|1y x x =+=+,∴该函数在(0,1)上是递增函数,;所以该选项正确B .3y x =-是一次函数,在(0,1)上是递减函数,所以该选项错误;C .1y x=是反比例函数,在(0,1)上是递减函数,所以该选项错误; D .24y x =-+是二次函数,在(0,1)上是递减函数,所以该选项错误.故选A .20.(2019•西湖区校级模拟)函数()2f x lnx x =-的定义域为___________;单调递减区间是___________.【答案】(0,)+∞;1(2,)+∞【解析】函数()f x 的定义域为(0,)+∞;112()2xf x x x-'=-=, 令()0f x '<,得12x >, ∴函数的单调递减区间为1(2,)+∞.故答案为:(0,)+∞;单调递减区间为1(2,)+∞.21.(2019•西湖区校级模拟)函数42y x x=+的单调递增区间为___________,值域为___________. 【答案】(,2)-∞和(2,)+∞,(-∞,42][42-,)+∞ 【解析】24()20f x x '=->,解得2x >或2x <-函数42y x x=+的单调递增区间为(,2)-∞和(2,)+∞,单调递减区间为[2-0),(02],即函数在2x =-(2)42f -=-,在2x =处有极小值(2)42f = 所以函数的值域为(-∞,42][42-,)+∞.故答案为:(,2)-∞和(2)+∞,(-∞,42][42-,)+∞.22.(2018•浙江模拟)已知函数已知函数222,2()1,2x x x f x log x x ⎧-+⎪=⎨->⎪⎩,则(f f (4))___________;函数()f x 的单调递减区间是___________.【答案】1,[1,2]【解析】f (4)2log 411=-=; (f f ∴(4))f =(1)21211=-+⨯=;2x 时,2()2f x x x =-+,对称轴为1x =;()f x ∴在[1,2]上单调递减; ()f x ∴的单调递减区间为[1,2].故答案为:1,[1,2].23.(2017•河东区一模)已知函数32()1f x x ax x =-+--在R 上是单调函数,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】[3,3]-【解析】由题意知,32()1f x x ax x =-+--, 则2()321f x x ax '=-+-,32()1f x x ax x =-+--在R 上是单调函数, 2()3210f x x ax ∴'=-+-在R 上恒成立, 则△2(2)4(3)(1)0a =-⨯-⨯-,解得33a-,∴实数a 的取值范围是[3,3]-,故答案为:[3,3].24.(2016•永康市模拟)设函数21,1()2,1x x x f x ax x ⎧+=⎨+>⎩,若(f f (1))4a =,则实数a =___________,函数()f x 的单调增区间为___________. 【答案】2,(0,)+∞【解析】函数21,1()2,1x x x f x ax x ⎧+=⎨+>⎩,可得f (1)2=,(f f (1))f =(2)424a a =+=, 解得2a =;21,1()22,1x x x f x x x ⎧+=⎨+>⎩的增区间为(0,1)[1,)+∞(0,)=+∞.故答案为:2,(0,)+∞25.(2019秋•徐汇区校级期中)函数2()2f x x x =-+的单调递增区间为___________. 【答案】(-∞,1]【解析】根据题意,22()2(1)1f x x x x =-+=--+,是开口向下的二次函数,其对称轴为1x =, 故()f x 的单调递增区间为(-∞,1];故答案为:(-∞,1].26.(2019秋•香坊区校级月考)函数224y x x =--+的值域是___________,单调递增区间是___________.【答案】[0,2];[2,4]【解析】根据题意,函数224y x x =-+设24t x x =-+,必有240t x x =-+,解可得04x , 必有04t ,则2042x x -+,则有02y ,即函数的值域为[0,2];又由24t x x =-+,必在区间[0,2]上为增函数,则[2,4]上为减函数,则函数()f x 的递增区间为[2,4];故答案为:[0,2];[2,4].27.(2019春•江阴市期中)已知2()(2)2f x x m x =-++在[1,3]上是单调函数,则实数m 的取值范围为___________. 【答案】0m 或4m【解析】根据题意,2()(2)2f x x m x =-++为二次函数,其对称轴为22m x +=, 若()f x 在[1,3]上是单调函数,则有212m +或232m +, 解可得0m 或4m ,即m 的取值范围为0m 或4m ; 故答案为:0m 或4m .28.(2018秋•驻马店期末)已知()f x 是定义在[1-,)+∞上的单调递增函数,则不等式2()(2)2x xf e f --的解集是___________.【答案】[2,6]【解析】根据题意,()f x 是定义在[1-,)+∞上的单调递增函数, 则22()(2)2122x x x xf e f e ---⇒--,解可得:26x ,即不等式的解集为[2,6]; 故答案为:[2,6].29.(2019秋•秦州区校级月考)已知函数|1|1()()2x f x -=,则()f x 的单调递增区间是___________.【答案】(,1)-∞【解析】1|1|11()11()()2221x x x x f x x ---⎧⎪==⎨⎪<⎩;()f x ∴在(,1)-∞上单调递增;即()f x 的单调递增区间为(,1)-∞. 故答案为:(,1)-∞.30.(2019秋•思明区校级期中)函数()|2|f x x x =-的单调减区间为___________. 【答案】[1,2]【解析】当2x >时,2()2f x x x =-, 当2x 时,2()2f x x x =-+,这样就得到一个分段函数222,2()2,2x x x f x x x x ⎧->=⎨-+⎩.2()2f x x x =-的对称轴为:1x =,开口向上,2x >时是增函数; 2()2f x x x =-+,开口向下,对称轴为1x =, 则1x <时函数是增函数,12x <<时函数是减函数. 即有函数的单调减区间是[1,2]. 故答案为:[1,2].31.(2018秋•定远县期末)若函数()|2|(4)f x x x =--在区间(5,41)a a +上单调递减,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】2152a【解析】函数(2)(4)(2)()|2|(4)(2)(4)(2)x x x f x x x x x x --⎧=--=⎨--<⎩ ∴函数的增区间为(,2)-∞和(3,)+∞,减区间是(2,3).在区间(5,41)a a +上单调递减,(5a ∴,41)(2a +⊆,3),得25413a a ⎧⎨+⎩,解之得2152a故答案为:2152a.32.(2019•西湖区校级模拟)已知函数22();[1,)x x af x x x++=∈+∞(1)若12a =,求函数()f x 的最小值.(2)求函数()f x 的单调区间. 【解析】(1)1()22f x x x=++,在区间2[)+∞上单调递增,所以()f x 在[1,)+∞上是增函数, 所以7[()](1)2min f x f ==(2)22()2,[1,)x x a af x x x x x++==++∈+∞当0a 时,()f x 在[1,)+∞上是增函数当0a >时,()f x 在)a 上递减,在(,)a +∞递增,所以 ①1,01a a <时,()f x 在[1,)+∞上是增函数;②当1a >时,()f x 在a 上是减函数,在(,)a +∞上是增函数; 综上所述,当1a 时,()f x 在[1,)+∞上是增函数当1a >时,()f x 在)a 上是减函数,在(,)a +∞上是增函数. 33.(2019秋•秦淮区校级期中)(1)求函数()1f x x x =-+ (2)求函数212log (21)y x x =-++的单调区间.【解析】(11(0)x t t +=,则21x t =-, 所以21(0)y t t t =--,因为抛物线21y t t =--开口向上,对称轴为直线12t =, 所以当12t =时,y 取得最小值为54-,无最大值,所以函数()f x 的值域为5[,)4-+∞.(2)设221t x x =-++.令2210x x -++>,解得1212x <+ 所以函数212log (21)y x x =-++的定义域为(12,12),2(1)2t x =--+,对称轴方程为1x =,221t x x ∴=-++在(12,1)上为单调增函数,而在(1,12)+上为单调减函数,因为12log y t =为单调减函数,∴函数212log (21)y x x =-++的单调增区间为(1,12)+,单调减区间为(12,1).34.(2018秋•合肥期末)已知函数1()22x x f x =-. (1)判断()f x 在其定义域上的单调性,并用单调性的定义证明你的结论; (2)解关于x 的不等式2(log )f x f <(1). 【解析】(1)1()22(2)()2x x x x f x f x --=-=--=-,则函数()f x 是奇函数, 则当0x 时,设120x x <,则2112121212121122()()22222222x x x x x x x x x x f x f x --=--+=-+121212221(22)22x x x x x x -=-,120x x <,12122x x ∴<,即12220x x -<,12221x x >,则12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <, 则()f x 在[0,)+∞上是增函数, ()f x 是R 上的奇函数, ()f x ∴在R 上是增函数.(2)()f x 在R 上是增函数,∴不等式2(log )f x f <(1)等价为不等式2log 1x <,即02x <<.即不等式的解集为(0,2).。
函数的单调性、奇偶性与最大(小)值1.函数的单调性(1)单调函数的定义如果y=f(x)在区间A上是增加的或是减少的,那么称A为单调区间.2.奇函数、偶函数图像关于原点对称的函数叫作奇函数.图像关于y轴对称的函数叫作偶函数.3.奇(偶)函数的性质(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填“相同”、“相反”).(2)在公共定义域内①两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数.②两个偶函数的和函数、积函数是偶函数.③一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数.(3)若函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)=0.4.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫作f(x)的最小正周期.5.函数的最值1.函数单调性定义的理解(1)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.( )(2)函数f (x )=2x +1在(-∞,+∞)上是增函数.( ) (3)(教材改编)函数f (x )=1x 在其定义域上是减函数.( )(4)已知f (x )=x ,g (x )=-2x ,则y =f (x )-g (x )在定义域上是增函数.( ) 2.函数的单调区间与最值(5)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1, +∞).( ) (6)(教材改编)函数y =1x 的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( ) (7)(2013·北京卷改编)函数y =lg|x |的单调递减区间为(0,+∞).( ) (8)函数f (x )=log 2(3x +1)的最小值为0.( ) 3.对奇偶函数的认识及应用(1)函数y =x 2,x ∈(0,+∞)是偶函数.( )(2)偶函数图像不一定过原点,奇函数的图像一定过原点.( )(3)(教材习题改编)如果函数f (x ),g (x )为定义域相同的偶函数,则F (x )=f (x )+g (x )是偶函数.( )(4)若函数y =f (x +a )是偶函数,则函数y =f (x )关于直线x =a 对称.( )(5)(2013·山东卷改编)已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x ,则f (-1)=-2.( )(6)(2014·鹰潭模拟改编)已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是减函数,若f (a )≥f (2),则实数a 的取值范围是[-2,2].( )4.对函数周期性的理解(7)函数f (x )在定义域上满足f (x +a )=-f (x ),则f (x )是周期为2a (a >0)的周期函数.( )(8)(2013·湖北卷改编)x为实数,[x]表示不超过x的最大整数,则函数f(x)=x-[x]在R 上是周期函数.()考点一确定函数的单调性或单调区间【例1】(1)判断函数f(x)=x+ax(a>0)在(0,+∞)上的单调性.(2)(2013·高安中学模拟)求函数y=log 13(x2-4x+3)的单调区间.【训练1】试讨论函数f(x)=axx-1(a≠0)在(-1,1)上的单调性.考点二利用单调性求参数【例2】若函数f(x)=ax-1x+1在(-∞,-1)上是减函数,则a的取值范围是________.【训练2】(1)函数y=x-5x-a-2在(-1,+∞)上单调递增,则a的取值范围是().A.{-3}B.(-∞,3)C.(-∞,-3]D.[-3,+∞)(2)(2014·贵溪模拟)若f(x)=-x2+2ax与g(x)=ax+1在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是().A.(-1,0)∪(0,1)B.(-1,0)∪(0,1] C.(0,1)D.(0,1]考点三利用函数的单调性求最值【例3】已知f(x)=x2+2x+ax,x∈[1,+∞).(1)当a=12时,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.【训练3】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)=-2 3.(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.考点四函数奇偶性的判断及应用【例1】 (1)判断下列函数的奇偶性: ①f (x )=x 2-1+1-x 2;②f (x )=ln 1-x1+x.(2)(2013·辽宁卷)已知函数f (x )=ln(1+9x 2-3x )+1,则f (lg 2)+f (lg 12)=( ). A .-1 B .0 C .1D .2【训练1】 (1)(2013·湖南卷)已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2, f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( ). A .4 B .3 C .2D .1(2)设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)=( ). A .-3 B .-1 C .1 D .3考点五 函数的单调性与奇偶性【例2】 (1)(2014·山东实验中学诊断)下列函数中,在其定义域中,既是奇函数又是减函数的是( ).A .f (x )=1x B .f (x )=-x C .f (x )=2-x -2xD .f (x )=-tan x(2)(2013·江西九校联考)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,在区间[0,+∞)上为增函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=0,则不等式f (log 18x )>0的解集为( ).A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B .(2,+∞)C .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1∪(2,+∞)【训练2】 (2013·天津卷)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 .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2D .(0,2]考点六 函数的单调性、奇偶性、周期性【例3】 (经典题)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( ).A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)【训练3】 设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式; (3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 014).基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.函数f (x )=1-1x 在[3,4)上( ). A .有最小值无最大值 B .有最大值无最小值 C .既有最大值又有最小值D .最大值和最小值皆不存在2.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 .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,343.(2013·玉山一中模拟)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,+∞)4.(2014·南昌模拟)已知函数y =f (x )的图像关于x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ).A .c <b <aB .b <a <cC .b <c <aD .a <b <c5.(2013·渭南模拟)下列函数中既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的函数是( ). A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1 D .y =2x6. (2013·咸阳二模)若函数f (x )=sin x(x +a )2是奇函数,则a 的值为( ). A .0 B .1 C .2D .47. 函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( ).A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)二、填空题8.函数f (x )=log 5(2x +1)的单调增区间是________.9.(2012·安徽卷)若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a =________.10.设a >1,函数f (x )=log a x 在区间[a,2a ]上的最大值与最小值之差为12,则a =________. 11. (2014·临川二中)f (x )为奇函数,当x <0时,f (x )=log 2(1-x ),则f (3)=________. 12. 设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),则实数m 的取值范围是________.三、解答题13.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0). (1)判断函数f (x )在(0,+∞)上的单调性; (2)若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值.14. f (x )为R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=-2x 2+3x +1,求f (x )的解析式.能力提升题组1.(2014·宜春模拟)下列函数中,在[-1,0]上单调递减的是( ). A .y =cos x B .y =-|x -1| C .y =ln2+x2-xD .y =e x +e -x 2.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3. (2013·吉安模拟)已知偶函数f (x )对任意x ∈R 都有f (x -2)=-f (x ),且当x ∈[-1,0]时f (x )=2x ,则f (2 013)=( ).A .1B .-1C .12D .-123.已知函数f (x )=x 2+ax (a >0)在(2,+∞)上递增,则实数a 的取值范围是________.。
函数单调性与最值一、知识要点1.函数的单调性(1)增函数与减函数一般地,设函数f(x)的定义域为I:①如果对于定义域I内某个区间D上的自变量的值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.②如果对于定义域I内某个区间D上的自变量的值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.(2)单调性与单调区间如果函数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.2.函数的最值(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x0∈I,使得.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.(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N满足:①对于任意的x∈I,都有;②存在x0∈I,使得.那么我们称N是函数y=f(x)的最小值.自查自纠:1.(1)①任意两个增函数②任意两个减函数(2)单调性单调区间2.(1)①f(x)≤M②f(x0)=M (2)①f(x)≥N②f(x0)=N二、题型训练题组一1.定义在R 上的偶函数在[)0+∞,上是减函数则 ( ) . A . B . C . D .2.如果偶函数)(x f 在上]3,7[--是增函数且最小值是2,那么)(x f 在]7,3[上是( ) A .减函数且最小值是2 B .减函数且最大值是2 C .增函数且最小值是2 D .增函数且最大值是2.3.已知)(x f 是偶函数,它在[)+∞,0上是减函数,若)1()(lg f x f >,则x 的取值范围是( )A .⎪⎭⎫⎝⎛1,101 B .()+∞⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛,1101,0 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛10,101 D .()()+∞⋃,101,0 4.函数的图像关于直线对称,且在单调递减,(0)0f =,则的解集为( )A .(1,)+∞B .C .D .5.设奇函数()f x 在 (0,+∞)上是增函数,且(1)0f =,则不等式[()()]0x f x f x --<的解集为( ) A .{|10x x -<<或}1x > B .{|1x x <-或}01x << C .{|1x x <-或}1x > D .{|10x x -<<或}01x <<6.已知偶函数f (x )在区间(0,+∞)单调增加,则满足f (x -1)<f ⎪⎭⎫⎝⎛31的x 取值范围是( )A .B .C .24(,)33D .7.已知定义在R 上的偶函数,在时,,若,则a 的取值范围是( )A .B .C .D .8.若函数)(x f 为奇函数,且在),0(+∞上是增函数,又0)2(=f ,则0)()(<--xx f x f 的解集为( )A .)2,0()0,2(⋃-B .)2,0()2,(⋃--∞C .),2()2,(+∞⋃--∞D .),2()0,2(+∞⋃-9.若函数)x (f y =是定义在R 上的增函数,且满足1)b a (f )b (f )a (f ,0)1(f -+=+=,那么=)2(f ,关()f x (3)(2)(1)f f f <-<(1)(2)(3)f f f <-<(2)(1)(3)f f f -<<(3)(1)(2)f f f <<-()y f x =1x =[)1,+∞(1)0f x +>(1,1)-(,1)-∞-(,1)(1,)-∞-⋃+∞11(,)33-11,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦24,33⎢⎥⎢⎥⎣⎦()f x 0x >()ln xf x e x =+()()1f a f a <-(),1-∞1(,)2-∞1(,1)2()1,+∞于x 的不等式0)x 1(f )1x (f 2>-+-的解集是。
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
遗憾,每个遗憾都有它的青春美。
4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。
” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
教师评价21.3.1:函数的单调性【学习目标】1、 理解函数单调性的概念.2、会用定义证明函数的单调性以及会求简单函数的单调区间.3、通过独立思考,小组合作,小组长带领本组成员人人参与.4、用极度的热情投入学习,享受数学学习带来的快乐. 【重点难点】1.函数单调性的概念和证明.2. 用定义证明函数的单调性和求函数的单调区间. 、教学思路:(一)创设情景,揭示课题1. 观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:○1 随x 的增大,y 的值有什么变化? ○2 能否看出函数的最大、最小值? ○函数图象是否具有某种对称性? 2. 画出下列函数的图象,观察其变化规律: (1)f(x) = x○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(2)f(x) = x 2○1在区间 ____________ 上,f(x)的值随着 x 的增大而 ________ .○2 在区间 ____________ 上,f(x)的值随 着x 的增大而 ________ . 一、新课教学 (一)函数单调性1.增函数: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____________时,都____________有,那么就说f(x)在区间D 上是增函数思考:仿照增函数的定义说出减函数的定义.(学生活动)2.减函数:3.函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数---------------- -----------------------装--------5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
遗憾,每个遗憾都有它的青春美。
4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。
” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
教师评价2y=f(x)在这一区间具有(严格的)____________,区间D 叫做y=f(x)的____________: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(即指出函数f(x)在给定的区间D 上的单调性).例题讲解例1.课本29页例1例2. (1)写出函数y=x 2-2x 的单调区间及其图象的对称轴,观察:在函数图象对称轴两侧的单调性有什么特点?例3.用定义证明函数2)(x x f =在),0(+∞上是增函数例4.讨论函数xy 1=的单调区间【课堂练习】1.函数1y x=-的单调区间是( ) A .(-∞,+∞) B.(-∞,0), (0,+∞,) C.(-∞,1) D. (-∞,1) (1,∞)5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
遗憾,每个遗憾都有它的青春美。
4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。
” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
教师评价22、若函数错误!未找到引用源。
为R 上的增函数,则-----------------( ) A 、错误!未找到引用源。
B 、错误!未找到引用源。
C 、错误!未找到引用源。
D 、错误!未找到引用源。
3、设错误!未找到引用源。
,则( )A 、错误!未找到引用源。
B 、错误!未找到引用源。
C 、错误!未找到引用源。
D 、以上都有可能4、若(a ,b )是函数的单调减区间,且,则有A 、错误!未找到引用源。
B 、错误!未找到引用源。
C 、错误!未找到引用源。
D 、以上都有可能 5. 在区间(0,+∞)上不是增函数的是( )A 、y=2x-1;B 、y=3x 2-1; C 、y=x2; D 、y=2x 2+x+1; 6.已知)(x f 是定义在),0(+∞上的单调增函数,若)2()(x f x f ->,则x 的取值范围是( )A.),1(+∞B. )1,(-∞C.)2,0(D.)2,1(7.已知函数56)(2+--=x x x f ,则A. )(x f 在),3(+∞-上是减函数B. )(x f 是减函数C. )(x f 是增函数D. )(x f 在),3(+∞-上是增函数 8.函数742++=x x y 的单调增区间是 ( )A.),2[+∞-B. )2,(--∞C. ),2[+∞D. ]2,(--∞1.3.2函数的最大(小)值一.学习目标 1)理解函数的最大(小)值及其几何意义. 2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质.3)通过实例,使学生体会到函数的最大(小)值,实际上是函数图象的最高(低)点的纵坐标,因而借助函数图象的直观性可得出函数的最值,有利于培养以形识数的解题意识.新知探究 提出问题①如图1-3-1-11所示,是函数y=-x 2-2x 、y=-2x+1,x∈[-1,+∞)、y=f(x)5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
遗憾,每个遗憾都有它的青春美。
4.方茴说:“可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。
” 5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
教师评价2的图象.观察这三个图象的共同特征.图1-3-1-11②函数图象上任意点P(x,y)的坐标与函数有什么关系? ③你是怎样理解函数图象最高点的? 讨论结果:①函数y=-x 2-2x 图象有最高点A ,函数y=-2x+1,x∈[-1,+∞)图象有最高点B ,函数y=f(x)图象有最高点C.也就是说,这三个函数的图象的共同特征是都有最高点.②函数图象上任意点P 的坐标(x,y)的意义:横坐标x 是自变量的取值,纵坐标y 是自变量为x 时对应的函数值的大小.③图象最高点的纵坐标是所有函数值中的最大值,即函数的最大值. 1.函数最大(小)值定义最大值: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()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,称M 是函数()y f x =的最大值.思考:依照函数最大值的定义,结出函数()y f x =的最小值的定义.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,称M 是函数()y f x =的_________ 2.求函数最值得常用方法.①配方法 : 求函数48)(2+-=x x x f 的最值②换元法:求函数y x =③图形法:(1)求函数1--=x x y 的最值5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。