高三第一轮复习函数的单调性与最值经典题型与典型例题及答案解析
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16年高考数学复习函数的单调性与最值专题训练(含答案)函数的单调性也可以叫做函数的增减性,下面是函数的单调性与最值专题训练,请考生及时练习。
一、选择题1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+)内单调递减的函数是().A.y=x2B.y=|x|+1C.y=-lg|x|D.y=2|x|解析对于C中函数,当x0时,y=-lg x,故为(0,+)上的减函数,且y=-lg |x|为偶函数.答案C.已知函数f(x)为R上的减函数,则满足f(|x|)A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,0)(0,1)D.(-,-1)(1,+)解析f(x)在R上为减函数且f(|x|)|x|1,解得x1或x-1.答案D.若函数y=ax与y=-在(0,+)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+)上是()A.增函数B.减函数C.先增后减D.先减后增解析y=ax与y=-在(0,+)上都是减函数,a0,b0,y=ax2+bx的对称轴方程x=-0,y=ax2+bx在(0,+)上为减函数.答案B4.设函数f(x)=g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的递减区间是().A.(-,0]B.[0,1)C.[1,+)D.[-1,0]解析g(x)=如图所示,其递减区间是[0,1).故选B.答案B.函数y=-x2+2x-3(x0)的单调增区间是()A.(0,+)B.(-,1]C.(-,0)D.(-,-1]解析二次函数的对称轴为x=1,又因为二次项系数为负数,,对称轴在定义域的右侧,所以其单调增区间为(-,0).答案C.设函数y=f(x)在(-,+)内有定义,对于给定的正数K,定义函数fK(x)=取函数f(x)=2-|x|,当K=时,函数fK(x)的单调递增区间为().A.(-,0)B.(0,+)C.(-,-1)D.(1,+)解析f(x)=f(x)=f(x)的图象如右图所示,因此f(x)的单调递增区间为(-,-1).答案C二、填空题.设函数y=x2-2x,x[-2,a],若函数的最小值为g(a),则g(a)=________.解析函数y=x2-2x=(x-1)2-1,对称轴为直线x=1.当-21时,函数在[-2,a]上单调递减,则当x=a时,ymin=a2-2a;当a1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a]上单调递增,则当x=1时,ymin=-1.综上,g(a)=答案.函数y=-(x-3)|x|的递增区间是_______.解析y=-(x-3)|x|作出该函数的图像,观察图像知递增区间为.答案.已知函数f(x)=2ax2+4(a-3)x+5在区间(-,3)上是减函数,则a的取值范围是________.解析当a=0时,f(x)=-12x+5在(-,3)上为减函数;当a0时,要使f(x)=2ax2+4(a-3)x+5在区间(-,3)上是减函数,则对称轴x=必在x=3的右边,即3,故0答案10.已知函数f(x)=(a是常数且a0).对于下列命题:函数f(x)的最小值是-1;函数f(x)在R上是单调函数;若f(x)0在上恒成立,则a的取值范围是a对任意的x10,x20且x1x2,恒有f.其中正确命题的序号是____________.解析根据题意可画出草图,由图象可知,显然正确;函数f(x)在R上不是单调函数,故错误;若f(x)0在上恒成立,则2a-10,a1,故正确;由图象可知在(-,0)上对任意的x10,x20且x1x2,恒有f成立,故正确.答案三、解答题.求函数y=a1-x2(a0且a1)的单调区间.当a1时,函数y=a1-x2在区间[0,+)上是减函数,在区间(-,0]上是增函数;当0x12,则f(x1)-f(x2)=x+-x-=[x1x2(x1+x2)-a],由x22,得x1x2(x1+x2)16,x1-x20,x1x20.要使f(x)在区间[2,+)上是增函数,只需f(x1)-f(x2)0,即x1x2(x1+x2)-a0恒成立,则a16..已知函数f(x)=a2x+b3x,其中常数a,b满足ab0.(1)若ab0,判断函数f(x)的单调性;(2)若ab0,求f(x+1)f(x)时的x的取值范围.解(1)当a0,b0时,因为a2x,b3x都单调递增,所以函数f(x)单调递增;当a0,b0时,因为a2x,b3x都单调递减,所以函数f(x)单调递减.(2)f(x+1)-f(x)=a2x+2b3x0.(i)当a0,b0时,x-,解得x(ii)当a0,b0时,x-,解得x0时,f(x)1.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m2-m-2)3.(1)证明设x1,x2R,且x10,f(x2-x1)1.f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-10.f(x2)f(x1).即f(x)是R上的增函数.(2) f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)-1=5,f(2)=3,要练说,得练看。
2025年新人教版高考数学一轮复习讲义含答案解析§4.5三角函数的图象与性质课标要求 1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]-π2,知识梳理1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图(1)在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(π,0),(2π,0).(2)在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(π,-1),(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)|π方程常用结论1.对称性与周期性(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是12个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是12个周期.2.与三角函数的奇偶性相关的结论(1)若y=A sin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ+π2(k∈Z);若为奇函数,则φ=kπ(k∈Z).(2)若y=A cos(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则φ=kπ+π2(k∈Z).(3)若y=A tan(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z).自主诊断1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y=sin x,x∈[0,2π],y=cos x,x∈[0,2π]的五个关键点是零点和极值点.(×)(2)函数y=sin x图象的对称轴方程为x=2kπ+π2(k∈Z).(×)(3)若f(2x+T)=f(2x),则T是函数f(2x)的周期.(×)(4)函数y=tan x在整个定义域上是增函数.(×)2.(多选)已知函数f(x)=x∈R),下列结论正确的是()A.函数f(x)的最小正周期为2πB.函数f(x)在区间0,π2上单调递增C.函数f(x)的图象关于直线x=0对称D.函数f(x)是奇函数答案ABC解析由题意得f(x)=-cos x,对于A,T=2π1=2π,故A正确;对于B,因为y=cos x在0,π2上单调递减,所以函数f(x)在0,π2上单调递增,故B正确;对于C,f(-x)=-cos(-x)=-cos x=f(x),所以函数f(x)是偶函数,所以其图象关于直线x=0对称,故C 正确,D 错误.3.函数f (x )=2tan x ()π+π6,k ∈Z+π6,k ∈Z+π6,k ∈Z 答案D解析令2x -π3=k π2,k ∈Z ,解得x =k π4+π6,k ∈Z ,所以函数f (x )=2tanx +π6,k ∈Z .4.(必修第一册P213T4改编)函数y =3-2cos ______,此时x =________.答案53π4+2k π(k ∈Z )解析函数y =3-2cos 3+2=5,此时x +π4=π+2k π(k ∈Z ),即x =3π4+2k π(k ∈Z ).题型一三角函数的定义域和值域例1(1)函数y =cos x -32的定义域为()A.-π6,π6B.k π-π6,k π+π6(k ∈Z )C.2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z )D .R 答案C解析由cos x -320,得cos x ≥32,∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6(k ∈Z ).(2)如果函数f (x )=+32+a 在区间-π3,5π6上的最小值为3,则a 的值为()A.3+12B.32C.2+32D.3-12答案A解析因为当x ∈-π3,5π6时,x +π3∈0,7π6,所以-12,1,当x =5π6时,sin 有最小值-12.可得f (x )=+32+a 的最小值为-12+32+a =3,解得a =3+12.思维升华三角函数值域的不同求法(1)把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域.(2)把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域.(3)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域.跟踪训练1(1)函数y =tan ()|x ≠π4|x ≠3π4|x ≠π4+k π,k ∈Z|x ≠3π4+k π,k ∈Z 答案D解析函数y =令x -π4≠π2+k π,k ∈Z ,解得x ≠3π4+k π,k ∈Z ,∴函数y |x ≠3π4+k π,k ∈Z(2)函数f (x )=cos 2x +6cos ()A .4B .5C .6D .7答案B解析因为f (x )=cos 2x +=cos 2x +6sin x =1-2sin 2x +6sin x=-x +112,又sin x ∈[-1,1],所以当sin x =1时,f (x )取得最大值5.题型二三角函数的周期性、对称性与奇偶性例2(1)(多选)(2023·合肥模拟)已知函数f (x )=sin x (sin x -cos x ),则下列说法正确的是()A .函数f (x )的最小正周期为πB -π8,y =f (x )图象的对称中心C y =f (x )图象的对称中心D .直线x =5π8是y =f (x )图象的对称轴答案AD解析f (x )=sin x (sin x -cos x )=sin 2x -sin x cos x =1-cos 2x 2-12sin 2x =-22sin x +12,T =2π2=π,故A 正确;当x =-π8时,2x +π4=0,此时x 0,-π8,B 错误;当x =π8时,2x +π4=π2,此时x 1,则函数关于直线x =π8对称,故C 错误;当x =5π8时,2x +π4=3π2,此时x 1,则函数关于直线x =5π8对称,故D 正确.(2)已知函数f (x )=2cos +π4+φ∈-π2,π2,则φ的值为________.答案π4解析由已知,得π4+φ=k π+π2(k ∈Z ),所以φ=k π+π4(k ∈Z ),又因为φ∈-π2,π2,所以当k =0时,φ=π4符合题意.思维升华(1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx 的形式.(2)周期的计算方法:利用函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(ω>0)的周期为2πω,函数y =A tan(ωx +φ)(ω>0)的周期为πω求解.(3)对称轴、对称中心的求法:对于可化为f (x )=A sin(ωx +φ)(或f (x )=A cos(ωx +φ))形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z )(或令ωx +φ=k π(k ∈Z )),求x 即可;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ωx +φ=π2+k π(k ∈Z x 即可.对于可化为f (x )=A tan(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π2(k ∈Z ),求x 即可.跟踪训练2(1)(多选)下列函数中,最小正周期为π的是()A .y =cos|2x |B .y =|cos x |C .y =xD .y =x答案ABC解析A中,y=cos|2x|=cos2x,最小正周期为π;B中,由图象知y=|cos x|的最小正周期为π;C中,y=cosxT=2π2=π;D中,y=tanxT=π2.(2)(2023·日照模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ>0,|φπ,其图象关于直线x=π6对称,则f________.答案3解析函数f(x)=2sin(ωx+φ>0,|φπ,其图象关于直线x=π6对称,π,φ=π2+kπ,k∈Z,∵|φ|<π2,∴ω=2,φ=π6,故f(x)=x则f×π4+=3.题型三三角函数的单调性命题点1求三角函数的单调区间例3(1)(2022·北京)已知函数f(x)=cos2x-sin2x,则()A.f (x)-π2,-B.f (x)-π4,C.f(x)D.f(x)答案C解析依题意可知f(x)=cos2x-sin2x=cos2x.对于A 选项,因为x -π2,-2x πf (x )=cos 2x -π2,-单调递增,所以A 选项不正确;对于B 选项,因为x -π4,2x -π2,f (x )=cos 2x -π4,调,所以B 选项不正确;对于C 选项,因为x 2x f (x )=cos 2x 以C 选项正确;对于D 选项,因为x 2x f (x )=cos 2x 以D 选项不正确.(2)函数f (x )=sin 2________.答案k π-π12,k π+5π12,k ∈Z解析f (x )=sin 2g (x )=sin x 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故所给函数的单调递减区间为k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .延伸探究若例3(2)中的函数不变,求其在[0,π]上的单调递减区间.解令A =k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ,B =[0,π],∴A ∩B =0,5π12∪11π12,π,∴f (x )在[0,π]上的单调递减区间为0,5π12和11π12,π.命题点2根据单调性求参数例4已知f (x )=sin(2x -φφ在0,π3上单调递增,且f (x )φ的取值范围是()A.π6,B.π6,C.π3,D.π4,答案B解析由x ∈0,π3,可得2x -φ∈-φ,2π3-φ,又由0<φ<π2,且f (x )在0,π3上单调递增,可得2π3-φ≤π2,所以π6≤φ<π2.当x 2x -φφ,7π4-由f (x )上有最小值,可得7π4-φ>3π2,所以φ<π4.综上,π6≤φ<π4.思维升华(1)已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.跟踪训练3(1)设函数f (x )=2f (x )在0,π2上的单调递减区间是()A.0,π8B.0,π4C.π4,π2 D.π8,π2答案D解析由已知f (x )=x 得2k π≤2x -π4≤2k π+π,k ∈Z ,则k π+π8≤x ≤k π+5π8,k ∈Z ,又x ∈0,π2,∴f (x )在0,π2上的单调递减区间为π8,π2.(2)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]上单调递减,则a 的最大值是()A.π4B.π2C.3π4D .π答案A解析f(x)=cos x-sin x=2cos由题意得a>0,因为f(x)=2cos[-a,a]上单调递减,a+π4≥0,+π4≤π,>0,解得0<a≤π4,所以a的最大值是π4.课时精练一、单项选择题1.若函数y=3cosωxω>0)两对称中心间的最小距离为π2,则ω等于() A.1B.2C.3D.4答案A解析因为函数y=3cosωxω>0)两对称中心间的最小距离为π2,所以T2=π2,则T=π,所以T=2π2ω=π,解得ω=1.2.(2023·焦作模拟)已知函数f(x)=xf(x)在[-2,0]上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增答案D解析∵x∈[-2,0],∴2x-π6∈-4-π6,-π6,∵-3π2<-4-π6<-π<-π6<0,∴函数f (x )=cos x [-2,0]上先减后增.3.已知函数f (x )=a =f b =f c =f a ,b ,c 的大小关系是()A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .b >a >c 答案A解析a =f 2cos 13π42,b =f 2cos π3,c =f 2cos 5π12,因为y =cos x 在[0,π]上单调递减,又0<13π42<π3<5π12<π,所以a >b >c .4.(2023·全国乙卷)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)x =π6和x =2π3为函数y =f (x )的图象的两条相邻对称轴,则f ()A .-32B .-12 C.12 D.32答案D 解析因为直线x =π6和x =2π3为函数y =f (x )的图象的两条相邻对称轴,所以T 2=2π3-π6=π2,不妨取ω>0,则T =π,ω=2πT=2,由题意知,当x =π6时,f (x )取得最小值,则2×π6+φ=2k π-π2,k ∈Z ,则φ=2k π-5π6,k ∈Z ,不妨取k =0,则f (x )=x则f =32.5.(2023·抚州模拟)已知函数f (x )=sin|x |-cos 2x ,则下列结论错误的是()A .f (x )为偶函数B .f (x )的最小正周期为πC .f (x )的最小值为-98D .f (x )的最大值为2答案B 解析因为f (-x )=sin|-x |-cos(-2x )=sin|x |-cos 2x =f (x ),所以f (x )是偶函数,则A 正确;若f (x )的最小正周期为π,则f (x +π)=f (x )恒成立,即sin|x +π|-cos 2(x +π)=sin|x |-cos 2x ,即sin|x +π|=sin|x |恒成立,而当x =π2时,sin 3π2≠sin π2,所以“f (x )的最小正周期为π”是错误的,则B 错误;由f (x )是偶函数,只需考虑x ≥0时的最值即可,当x ≥0时,f (x )=sin x -cos 2x =2sin 2x +sin x-1=x -98,因为sin x ∈[-1,1],所以x -98∈-98,2,即f (x )的值域为-98,2,则C 和D 正确.6.(2023·安康模拟)记函数f (x )=b (ω∈N *)的最小正周期为T ,若π2<T <π,且y =f (x )的最小值为1.则y =f (x )图象的一个对称中心为()-π12,答案C 解析由函数的最小正周期T 满足π2<T <π,得π2<2πω<π,解得2<ω<4,又因为ω∈N *,所以ω=3,所以f (x )=x b ,又函数y =f (x )的最小值为1,所以b =2,所以f (x )=x 2,令3x +π4=k π,k ∈Z ,解得x =k π3-π12,k ∈Z ,-π12,k ∈Z ),只有C 符合题意(k =2).二、多项选择题7.(2024·株洲模拟)下列关于函数f (x )=cos x +a sin x (a ≠0)的说法正确的是()A .存在a ,使f (x )是偶函数B .存在a ,使f (x )是奇函数C .存在a ,使f (x +π)=f (x )D .若f (x )的图象关于直线x =π4a =1答案AD 解析函数f (x )=cos x +a sin x =1+a 2sin(x +θ),其中sin θ=11+a 2,cos θ=a1+a 2,θ∈(0,π),当a =0时,f (x )=cos x 为偶函数,故A 正确;对于B ,无论a 取何值,函数f (x )=1+a 2sin(x +θ)都不可能为奇函数,故B 错误;对于C ,f (x +π)=1+a 2sin(x +π+θ)=-1+a 2sin(x +θ)≠f (x ),故C 错误;对于D ,当x =π4时,函数f (x )取得最大值或最小值,故22+22a =±1+a 2,解得a =1,故D 正确.8.(2023·西安模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ>0,0<|φ且f-f 1,则()A .ω=3B .φ=-π6C .ω=2D .φ=π6答案CD解析因为函数f (x )=sin(ωx +φ>0,0<|φ所以T 2=12·2πω≥2π3-π6=π2,所以0<ω≤2,因为f f 1,所以++1,所以π6ω+φ=π2+2k 1π,2π3ω+φ=3π2+2k 2π,k 1,k 2∈Z ,故π2ω=π+2(k 2-k 1)π,所以ω=2+4(k 2-k 1),k 2,k 1∈Z ,因为0<ω≤2,k 2-k 1∈Z ,所以ω=2,则φ=π6+2k 1π,k 1∈Z ,又0<|φ|<π2,所以φ=π6.三、填空题9.函数y =sin x -cos x 的定义域为________.答案2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z )解析方法一要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.在同一直角坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ).方法二要使函数y =sin x -cos x 有意义,即使sin x -cos x ≥0,即2sin 0,即2k π≤x -π4≤2k π+π(k ∈Z ),即原函数的定义域为2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ).10.写出一个同时满足下列两个条件的函数f (x )=________.①∀x ∈R ,f f (x );②∀x ∈R ,f (x )≤f 答案-cos 4x (答案不唯一)解析由∀x ∈R ,f f (x )可知,函数的周期为π2,由∀x ∈R ,f (x )≤f x =π4处取到最大值,则f (x )=-cos 4x 满足题意,一方面根据余弦函数的周期公式,T =2π4=π2,满足∀x ∈R ,f f (x ),另一方面,f cos π=1=f (x )max ,满足∀x ∈R ,f (x )≤f11.若函数f (x )=7sin在区间π2,a 上单调,则实数a 的最大值为________.答案7π5解析因为x ∈π2,a ,所以x +π10∈3π5,a +π10,又3π5在y =sin x 的单调递减区间π2,3π2内,所以a +π10≤3π2,解得a ≤7π5,所以a 的最大值为7π5.12.已知sin x +cos y =14,则sin x -sin 2y 的最大值为________.答案916解析∵sin x +cos y =14,sin x ∈[-1,1],∴sin x =14-cos y ∈[-1,1],∴cos y ∈-34,54,即cos y ∈-34,1,∵sin x -sin 2y =14-cos y -(1-cos 2y )=cos 2y -cos y -34=y -1,又cos y ∈-34,1,利用二次函数的性质知,当cos y =-34时,sin x -sin 2y 取最大值,(sin x -sin 2y )max -34--1=916.四、解答题13.设函数f (x )=ωx m 的图象关于直线x =π对称,其中0<ω<12.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若函数y =f (x )的图象过点(π,0),求函数f (x )在0,3π2上的值域.解(1)由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴,可得ωπ±1,所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ),解得ω=k 2+13(k ∈Z ).又0<ω<12,所以ω=13,所以函数f (x )的最小正周期为3π.(2)由(1)知f (x )=m ,因为f (π)=0,所以m =0,解得m =-2,所以f (x )=2,当0≤x ≤3π2时,-π6≤23x -π6≤5π6,可得-12≤ 1.所以-3≤f (x )≤0,故函数f (x )在0,3π2上的值域为[-3,0].14.(2023·新乡模拟)已知函数f (x )=a x 2cos a >0),且满足________.从①f (x )的最大值为1;②f (x )的图象与直线y =-3的两个相邻交点的距离等于π;③f (x )的图(1)求函数f (x )的解析式及最小正周期;(2)若关于x 的方程f (x )=1在区间[0,m ]上有两个不同解,求实数m 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.解(1)函数f (x )=a x 2cos=a x x 1=a x x +π2-1=a x x 1=(a +x 1,若选择条件①f (x )的最大值为1,则a +1=2,解得a =1,所以f (x )=x 1,则函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.若选择条件②f (x )的图象与直线y =-3的两个相邻交点的距离等于π,且f (x )的最小正周期T =2π2=π,所以-(a +1)-1=-3,解得a =1,所以f (x )=x 1.若选择条件③f (x )则f (a +1)sin π6-1=0,解得a =1.所以f (x )=x 1,则函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)令f (x )=1,得x 1,解得2x -π6=π2+2k π,k ∈Z ,即x =π3+k π,k ∈Z .若关于x 的方程f (x )=1在区间[0,m ]上有两个不同解,则x =π3或x =4π3,所以实数m 的取值范围是4π3,15.(2024·抚顺模拟)已知函数f (x )=|,则下列说法正确的是()A .f (x )的周期是π2B .f (x )的值域是{y |y ≠0,y ∈R }C .直线x =5π3是函数f (x )图象的一条对称轴D .f (x )k π-2π3,2k πk ∈Z答案D 解析函数f (x )的周期是2π,故A 错误;f (x )的值域是[0,+∞),故B 错误;当x =5π3时,12x -π6=2π3≠k π2,k ∈Z ,∴直线x =5π3不是函数f (x )图象的一条对称轴,故C 错误;令k π-π2<12x -π6<k π,k ∈Z ,可得2k π-2π3<x <2k π+π3,k ∈Z ,∴f (x )k π-2π3,2k πk ∈Z ,故D 正确.16.(2023·无锡模拟)设函数f (x )=sinx α,α+π3上的值域为[M ,N ],则N -M 的取值范围是______.答案12,3解析函数f (x )=sin x T =π,α=π3<T 2,当函数f (x )在α,α+π3上单调时,N -M =|f (α)-f=|αα=3|cos 2α|≤3,当函数f (x )在α,α+π3上不单调时,由正弦函数的图象性质知,当f (x )在α,α+π3上的图象关于直线x =α+π6对称时,N -M 最小,此时-π3=k π+π2,k ∈Z ,即α=k π2+π4,k ∈Z ,因此(N -M )min =|f (α)-f=|αsin 2α|=|ππ=|12cos k π-cos k π|=12,所以N -M 的取值范围是12,3.。
2函数的单调性与最值准提复习(附答案)一.高考要求:1. 了解函数单调性的概念;2. 掌握判断一些简单函数单调性的方法;3. 了解函数最值的定义,掌握求函数最值的基本方法。
二.双基梳理1.函数的单调性定义:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ⊆,如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调增函数,I 称为)(x f y =的单调增区间。
如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调减函数,I 称为)(x f y =的单调减区间如果用导数的语言来,那就是:设函数)(x f y =,如果在某区间I 上0)(>'x f ,那么)(x f 为区间I 上的增函数;如果在某区间I 上0)(<'x f ,那么)(x f 为区间I 上的减函数;2.判断函数的单调性方法:定义法;图像法;导数法;利用已知函数法;复合函数法:同增异减。
3.函数的最大(小)值:设函数)(x f y =的定义域为A ,如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≤恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最大值;如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≥恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最小值。
4.函数的最值的求法(1)若函数是二次函数或可化为二次函数型的函数,常用配方法。
(2)利用函数的单调性求最值:先判断函数在给定区间上的单调性,然后利用函数的单调性求最值。
(3)基本不等式法:当函数是分式形式且分子分母不同次时常用此法(但有注意等号是否取得)。
(4)导数法:当函数比较复杂时,一般采用此法(5)数形结合法:画出函数图象,找出坐标的范围或分析条件的几何意义,在图上找其变化范围。
专题3.2 导数与函数的单调性、极值与最值(精讲)【考情分析】1.了解函数的单调性与导数的关系;2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间。
3.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;4.会用导数求函数的极大值、极小值;5.会求闭区间上函数的最大值、最小值。
【重点知识梳理】知识点一函数的单调性与导数的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,则:(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.知识点二函数的单调性与导数的关系函数y=f(x)在某个区间内可导,则:(1)若f′(x)>0,则f(x)在这个区间内单调递增;(2)若f′(x)<0,则f(x)在这个区间内单调递减;(3)若f′(x)=0,则f(x)在这个区间内是常数函数.知识点三函数的极值与导数形如山峰形如山谷知识点四函数的最值与导数(1)函数f(x)在[a,b]上有最值的条件如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)求y =f (x )在[a ,b ]上的最大(小)值的步骤 ①求函数y =f (x )在(a ,b )内的极值;②将函数y =f (x )的各极值与端点处的函数值f (a ),f (b )比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.【特别提醒】1.函数f (x )在区间(a ,b )上递增,则f ′(x )≥0,“f ′(x )>0在(a ,b )上成立”是“f (x )在(a ,b )上单调递增”的充分不必要条件.2.对于可导函数f (x ),“f ′(x 0)=0”是“函数f (x )在x =x 0处有极值”的必要不充分条件.3.求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.4.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系. 【典型题分析】高频考点一求函数的单调区间例1.【2019·天津卷】设函数()e cos ,()xf x xg x =为()f x 的导函数,求()f x 的单调区间。