1、1.3 函数的基本性质 1.3.1 单调性与最大(小)值第1课时 函数的单调性基础认知自主学习1.函数单调性的定义函数的定义域为 I,如果对于定义域内的某个区间 D 上任意两个自变量的值 x1,x2函数增函数减函数图示x1x2条件都有_都有_结论f(x)在 D 上是增函数f(x)在 D 上是减函数f(x1)f(x2)在函数单调性的定义中,能否去掉“任意”?提示:不能,不能用特殊代替一般2函数的单调性与单调区间函数 yf(x)在区间 D 上是增函数或减函数,则函数在区间 D 上具有(严格的)单调性,区间 D 叫函数的单调区间区间 D 一定是函数的定义域吗?提示:不一定,可能是定义域的一个子区间,
2、单调性是局部概念,不是整体概念1辨析记忆(对的打“”,错的打“”)(1)函数 f(x)2x2,若 f(1)1的图象,并指出函数 f(x)的单调区间【解析】f(x)x3,x1,(x2)23,x1的图象如图所示由图可知,函数 f(x)x3,x1,(x2)23,x1的单调减区间为(,1和(1,2),单调增区间为2,).图象法求函数单调区间的步骤(1)作图:作出函数的图象(2)结论:上升图象对应单调递增区间,下降图象对应单调递减区间【补偿训练】1.函数 f(x)x22x3 的单调减区间是()A(,1)B(1,)C(,2)D(2,)【解析】选 B.易知函数 f(x)x22x3 是图象开口向下的二次函数,
3、其对称轴为x1,所以其单调减区间是(1,).2函数 f(x)|x2|的单调递增区间是_【解析】f(x)|x2|x2,x2,x2,x2,根据 f(x)的图象(画图象略)知,当 x2 时,f(x)x2 单调递增,所以 f(x)的单调递增区间为2,).答案:2,)3画出函数 yx22|x|1 的图象并写出函数的单调区间【解析】yx22x1,x0,x22x1,x0,即 y(x1)22,x0,(x1)22,x0 或(x1x2)f(x1)f(x2)0,则函数是增函数;若f(x1)f(x2)x1x20 或(x1x2)f(x1)f(x2)0,则函数是减函数证明:函数 f(x)xx21 在区间(1,1)上单调递
4、减【证明】x1,x2(1,1),且 x1m,解得 m0.5,所以1m0,x0 时的函数解析式,分段求解 b 的范围并注意分界点处【解析】选 A.因为函数 f(x)22b1xb1x0 x2bxx0(),(),在 R 上为增函数,所以2b102b02b10 ,解得 1b2.1由函数单调性求参数范围的类型及处理方法(1)由函数解析式求参数(2)利用抽象函数单调性求范围依据:定义在m,n上的单调增(减)函数中函数值与自变量的关系 f()af()bab,man,mbn.方法:依据函数单调性去掉符号“f”,转化为不等式问题求解2分段函数的单调性首先分析每段上的单调性,其次是分界点处函数值的大小,如果是增函
5、数,则界点左侧值小于等于右侧值,如果是减函数,则界点左侧值大于等于右侧值1函数 f(x)kx2(3k2)x5 在1,)上单调递增,则 k 的取值范围是()A(0,)B,25C23,D25,【解析】选 D.当 k0 时,f(x)2x5 在 R 上单调递减,不符合题意,当 k0 时,因为函数 f(x)kx2(3k2)x5 在1,)上单调递增,所以k0,23k2k 1,解得 k25,综上所述:k 的取值范围是25,.2若函数 f(x)x2(2k)x(x3),(2k1)xk(x3)在 R 上为增函数,则实数 k 的取值范围为()A12,B0,4 C4,)D1,8【解析】选 C.当 x3 时,f(x)x
6、2(2k)x 在(,3上为增函数,所以2k23,即 k4,当 x3 时,f(x)(2k1)xk 在(3,)上为增函数,所以 2k10,即 k12,又32(2k)3(2k1)3k,所以 k0,综上可知:k4.3若 f(x)在 R 上是减函数,则 f(1)_f(a21)(填“”或“”或“”或“”).【解析】因为 f(x)在 R 上是减函数,所以对任意 x1,x2,若 x1x2 均有 f(x1)f(x2).又因为1a21,所以 f(1)f(a21).答案:【补偿训练】1.函数 yf(x)在 R 上为增函数,且 f(2m)f(m9),则实数 m 的取值范围是()A(,3)B(0,)C(3,)D(,3)
7、(3,)【解析】选 C.因为函数 yf(x)在 R 上为增函数,且 f(2m)f(m9),所以 2mm9,即 m3.2若 f(x)在 R 上是单调递减的,且 f(x2)f(3),则 x 的取值范围是_【解析】函数的定义域为 R.由条件可知,x23,解得 x5.答案:(5,)【拓展延伸】关于函数 f(x)xax(a0)的单调性(1)若 a0,函数 yxax 的图象如图 1 所示:则函数 yxax 的单调增区间是(,a 和 a,),单调减区间是(a,0)和(0,a).(2)若 a0,其图象如图 2 所示,函数 yxax 在(,0)和(0,)上均是增函数,即 yxax 的单调增区间为(,0)和(0,
8、).【拓展训练】(2020银川高一检测)函数 f(x)x2x(x0)的单调减区间是()A.(2,)B(0,2)C(2,)D(0,2)【解析】选 D.函数 f(x)x2x(x0),根据对勾函数图象及性质可知,函数 f(x)x2x(x0)在(2,)上单调递增,函数 f(x)在(0,2)上单调递减学情诊断课堂测评1若函数 f(x)(2a1)xb 在 R 上是减函数,则有()Aa12 Ba12Ca12 Da12【解析】选 D.函数 f(x)(2a1)xb 在 R 上是减函数,则 2a10,即 a12.2已知 f(x)是定义在,0上的增函数,且 f(2)3,则满足 f(2x3)3 的 x的取值范围是()
9、A,12 B32,3C,3 D32,12【解析】选 A.由题意,f(2x3)f(2),因为 f(x)在,0上是增函数,则 2x32,解得 x12.3函数 y(k2)x1 在 R 上是减函数,则 k 的取值范围是()Ak2 Bk2Ck2 Dk2【解析】选 D.要使函数 y(k2)x1 在 R 上是减函数,必须 k20,所以 k2.4函数 f(x)|x2|的单调递增区间是_【解析】由图象可知,f(x)的单调递增区间是2,).答案:2,)5判断并证明函数 f(x)1x 1 在(0,)上的单调性【解析】函数 f(x)1x 1 在(0,)上是增函数证明如下:设 x1,x2 是(0,)上的任意两个实数,且 x1x2,则 f(x1)f(x2)1x111x21x1x2x1x2,由 x1,x2(0,),得 x1x20,又由 x1x2,得 x1x20,于是 f(x1)f(x2)0,即 f(x1)f(x2),所以 f(x)1x 1 在(0,)上是增函数