(共71张PPT)
第三章 函数
第2讲 函数的单调性与最值
借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.
单调递增 单调递减
定义 一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D I. x1,x2∈D
当x1f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上____________
1.函数的单调性
(1)定义
单调递增
单调递减
图象描述
自左向右看图象是_________
自左向右看图象是_______
增(减)函数 当函数f(x)在它的定义域上单调递增(减)时,我们就称它是增(减)函数
上升的
下降的
(2)单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,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__________.
单调性
单调区间
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) x∈I,都有f(x)≤M;
(2) x0∈I,使得f(x0)=M (1) x∈I,都有f(x)≥M;
(2) x0∈I,使得f(x0)=M
结论 M为函数y=f(x)的______ M为函数y=f(x)的________
最大值
2.函数的最值
最小值
3.对勾函数
1.(多选)(人教A必修第一册习题3.2 T1改编)如图是函数y=f(x),x∈[-4,3]的图象,则下列说法正确的是( )
A.f(x)在[-4,-1]上单调递减
B.f(x)在[-1,3]上单调递增
C.f(x)的单调递减区间是[-4,-1]∪[1,3]
D.f(x)的最小值为-2,最大值为3
解析:结合函数图象易知,f(x)在[-4,-1]上单调递减,在[-1,1]上单调递增,在[1,3]上单调递减,f(x)min=f(-1)=-2,f(x)max=f(1)=3,故A,D正确,B错误;f(x)的单调递减区间是[-4,-1]和[1,3],故C错误.故选AD.
3.若函数f(x)=(m-1)x+b在R上是减函数,则f(m)与f(1)的大小关系是( )
A.f(m)f(1)
C.f(m)≤f(1) D.f(m)=f(1)
解析:因为函数f(x)=(m-1)x+b在R上是减函数,所以m-1<0,得m<1,因为f(x)在R上是减函数,所以f(m)>f(1).故选B.
-2
5.(人教A必修第一册复习参考题3 T4改编)函数y=-2x2-4ax+3在区间[-4,-2]上具有单调性,则a的取值范围是___________________.
解析:函数y=-2x2-4ax+3图象的对称轴为直线x=-a,由题意可得-a≤-4或-a≥-2,解得a≤2或a≥4.故a的取值范围是(-∞,2]∪[4,+∞).
(-∞,2]∪[4,+∞)
核心考向突破
考向一 判断函数的单调性(单调区间)
角度1 定义法确定函数的单调性
定义法判断函数单调性的步骤
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)对任意x,y∈(0,+∞),都满足f(x)+f(y)=f(xy)+3,且当x∈(0,1)时,f(x)<3.根据定义,研究f(x)在(0,+∞)上的单调性.
角度2 图象法、性质法确定函数的单调性
(1)函数f(x)=x2-4|x|+3的单调递减区间是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,-2)和(0,2)
C.(-2,2) D.(-2,0)和(2,+∞)
[2,+∞)
(-∞,-3]
1.图象法判断函数的单调性
如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.
2.判断函数的单调性常用的性质
(1)对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及f(x)±g(x)的增减性进行判断.
(2)对于复合函数,先将函数y=f(g(x))分解成y=f(u)和u=g(x),再讨论(判断)这两个函数的单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进行判断.
2.求函数f(x)=|4-x|·(x-1)的单调区间.
考向二 函数单调性的应用
角度1 利用函数的单调性比较大小
利用函数的单调性比较大小的思路
已知下面的三个条件中任意两个都能推出第三个.
①函数f(x)在某个区间上的单调性;
②在这个区间上的任意两个自变量x1,x2的大小;
③在这个区间上的任意两个函数值f(x1),f(x2)的大小.
提醒:若自变量的值不在同一个单调区间内,则要利用函数的性质,将自变量的值转化到同一个单调区间上进行比较.
利用函数的单调性解不等式的步骤
(1)将函数不等式转化为f(x1)>f(x2)的形式;
(2)确定函数f(x)的单调性;
(3)根据函数f(x)的单调性去掉对应关系“f”,转化为形如“x1>x2”或“x1(2025·广东佛山模拟)已知函数y=f(x)在定义域(-1,3)上是增函数,且f(2a-1)A.(1,2) B.(-∞,1)
C.(0,1) D.(1,+∞)
利用函数的单调性求参数的策略
(1)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.
(2)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集上也是单调的.
(3)分段函数的单调性需要分段研究,既要保证每一段函数的单调性,还要注意每段端点值的大小.
考向三 函数的最值(值域)问题
(-1,1]
1
(3)(2025·广西柳州模拟)记实数x1,x2,…,xn的最小数为min{x1,x2,…,xn},若f(x)=min{x+1,x2-2x+1,-x+8},则函数f(x)的最大值为________.
函数的最值(或值域)的几种求解方法
(1)分离常数法:分子上构造一个跟分母一样的因式,把分式拆成常量和变量,进一步确定变量范围破解.
(2)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(3)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
(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.
(6)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.
2
-1
课时作业
一、单项选择题
[0,1)
0