高三数学一轮复习 第二章 函数 第二节 函数的单调性与最值课件 理.ppt

理数课标版 第二节函数的单调性与最值 1 函数的单调性 1 单调函数的定义 教材研读 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叫做函数y f x 的 单调区间 2 函数的最值 判断下面结论是否正确 请在括号中打 或 1 函数y 的单调递减区间是 0 0 2 具有相同单调性的函数的和 差 积 商函数还具有相同的单调性 3 若定义在r上的函数f x 有f 1 f 3 则函数f x 在r上为增函数 4 函数y f x 在 1 上是增函数 则函数的单调递增区间是 1 5 如果一个函数在定义域内的某几个子区间上都是增函数 则这个函数在定义域上是增函数 6 所有的单调函数都有最值 1 下列函数中 在区间 0 1 上是增函数的是 a y x b y 3 xc y d y x2 4答案ay 3 x在r上递减 y 在 0 上递减 y x2 4在 0 上递减 故选a 2 函数y 2m 1 x b在r上是减函数 则 a m b m d m 答案by 2m 1 x b在r上是减函数 则2m 1 0 即m 3 若函数f x 满足 对任意x1 x2 r 当x1f x2 则满足f 2x 1 1 即x 1 x的取值范围为 1 4 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 5 已知f x x 2 6 则f x 的最大值为 最小值为 答案2 解析易知函数f x 在x 2 6 上为减函数 故f x max f 2 2 f x min f 6 考点一确定函数的单调性 区间 典例1 1 判断函数f x x a 0 在 0 上的单调性 2 求函数f x x2 2 x 1的单调区间 解析 1 设x1 x2是任意两个正数 且x10 即f x1 f x2 所以函数f x 在 0 上是减函数 当 x1a x1 x2 0 所以f x1 f x2 0 即f x1 f x2 所以函数f x 在 上是增函数 考点突破 综上可知 函数f x x a 0 在 0 上是减函数 在 上为增函数 2 易知f x 画出函数图象如图所示 可知单调递增区间为 1 和 0 1 单调递减区间为 1 0 和 1 方法技巧1 判断函数单调性的常用方法 1 定义法和导数法 注意证明函数在某区间上具有单调性只能用定义法和导数法 2 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 可由图象的升 降判断函数的单调性 2 确定函数的单调区间的方法 1 定义法 先求定义域 再利用单调区间的定义来求 2 图象法 由图象确定函数的单调区间需注意两点 一是单调区间必须是函数定义域的子集 二是图象不连续且有多个上升段 下降段 的函数 其单调增 减 区间要分开写 用 和 或 连接 一般不能用 连接 3 导数法 利用导数取值的正 负确定函数的单调区间 1 1 2017安徽芜湖一中月考 下列函数中 在区间 1 1 上为减函数的是 a y b y cosxc y ln x 1 d y 2 x答案d选项a中 y 的图象是将y 的图象向右平移1个单位得到的 故y 在 1 1 上为增函数 不符合题意 选项b中 y cosx在 1 0 上为增函数 在 0 1 上为减函数 不符合题意 选项c中 y ln x 1 的图象是将y lnx的图象向左平移1个单位得到的 故y ln x 1 在 1 1 上为增函数 不符合题意 选项d符合题意 变式1 2若将本例 2 中函数变为f x x2 2x 1 如何求解 解析函数y x2 2x 1 的图象如图所示 由图象可知 函数y x2 2x 1 的单调递增区间为 1 1 和 1 单调递减区间为 1 和 1 1 1 3试讨论函数f x a 0 在 1 1 上的单调性 解析解法一 定义法 任取x1 x2 1 1 且x1 x2 f x a a f x1 f x2 a a 由于 1 x1 x2 1 所以x2 x1 0 x1 10时 f x1 f x2 0 即f x1 f x2 函数f x 在 1 1 上递减 当a0时 在 1 1 上 f x 0 函数f x 在 1 1 上递增 考点二求函数的最值 值域 典例2 1 函数y x 的最小值为 2 函数f x b a 0 在上的值域为 则a b 答案 1 1 2 1 解析 1 令 t 则t 0 x t2 1 所以y t2 t 1 当t 0时 由二次函数的性质可知 当t 0时 ymin 1 2 f x b a 0 在上是增函数 f x min f f x max f 2 2 即解得a 1 b 方法技巧求函数最值的三种常用方法 1 单调性法 先确定函数的单调性 再由单调性求最值 2 图象法 先作出函数的图象 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 2 1函数f x 的最大值是 答案2解析当x 1时 函数f x 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 x2 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 2 2函数y 的值域为 答案解析解法一 y 2 2 2 y 值域为 解法二 函数可化为 y 2 x2 2 y x y 3 0 当y 2 0时 上述方程可看作关于x的一元二次方程 要使其有解 则 2 y 当y 2 0时 方程无解 值域为 2 3用min a b c 表示a b c三个数中的最小值 则函数f x min 4x 1 x 4 x 8 的最大值是 答案6解析在同一坐标系中分别作出函数y 4x 1 y x 4 y x 8的图象后 取位于下方的部分得函数f x min 4x 1 x 4 x 8 的图象 如图所示 由图象可知 函数f x 在x 2处取得最大值6 考点三函数单调性的应用命题角度一比较函数值大小典例3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x2 x1 1时 f x2 f x1 x2 x1 a bb c b ac a c bd b a c答案d解析根据已知可得函数f x 的图象关于直线x 1对称 且在 1 上是减函数 所以a f f f 2 f 2 5 f 3 所以b a c 命题角度二解函数不等式典例4 2016滨州模拟 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 上的增函数 所以有解得8 x 9 命题角度三求参数的取值范围典例5已知函数f x 其中a 0 且a 1 若f x 在 上单调递增 则实数a的取值范围为 答案 2 3 解析要使函数f x 在r上单调递增 则有即解得2 a 3 即实数a的取值范围是 2 3 方法技巧函数单调性的应用比较广泛 可用来比较函数值的大小 解函数不等式 求参数的范围等 1 利用函数单调性比较两个函数值的大小若f x 在给定的区间a上是递增的 任取x1 x2 a 则x1f x2 若给定的两个自变量在同一单调区间上 可直接比较其函数值的大小 否则 要先根据奇偶性或周期性把它们转化到同一单调区间上 再利用单调性比较其函数值的大小 2 利用函数单调性解函数不等式解函数不等式的关键是利用函数的单调性脱去函数符号 f 变函数不等式为一般不等式 去掉 f 时 要注意f x 的定义域的限制 3 利用函数的单调性求参数的取值范围依据函数单调性的定义 通过作差构造关于参数的不等式 再进行求解 3 1 2016泰安模拟