资源简介 第2课时 函数的单调性与最值[考试要求] 1.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.2.理解函数的单调性、最大值、最小值的作用和实际意义.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D,区间I D,如果 x1,x2∈I当x1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I上________或________,那么就说函数y=f (x)在这一区间具有(严格的)单调性,_____叫做y=f (x)的单调区间.提醒:若函数有多个单调区间应分开写,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“逗号”或“和”联结.2.函数的最值前提 一般地,设函数y=f (x)的定义域为D,如果存在实数M满足条件 ① x∈D,都有_________; ② x0∈D,使得____________ ① x∈D,都有_________; ② x0∈D,使得____________结论 M是函数y=f (x)的最大值 M是函数y=f (x)的最小值[常用结论]1.函数单调性的两个等价结论设 x1,x2∈D(x1≠x2),则(1)>0(或(x1-x2)[f (x1)-f (x2)]>0) f (x)在区间D上单调递增;(2)<0(或(x1-x2)[f (x1)-f (x2)]<0) f (x)在区间D上单调递减.2.若函数f (x),g(x)在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:(1)当f (x),g(x)都是增(减)函数时,f (x)+g(x)是增(减)函数;(2)若k>0,则kf (x)与f (x)单调性相同;若k<0,则kf (x)与f (x)单调性相反;(3)函数y=f (x)在公共定义域内与y=(f (x)≠0)的单调性相反;(4)复合函数y=f (g(x))的单调性与y=f (u)和u=g(x)的单调性有关.简记为“同增异减”.3.最值定理:闭区间上的连续函数必有最值,最值产生于区间端点或极值点处.一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞). ( )(2)若函数y=f (x)在[1,+∞)上单调递增,则函数y=f (x)的单调递增区间是[1,+∞). ( )(3)若一个函数在定义域内的某几个子区间上都是单调递增的,则这个函数在定义域上是增函数. ( )(4)若函数在闭区间上具有单调性,则其最值一定在区间端点取到. ( )二、教材经典衍生1.(人教A版必修第一册P85习题3.2T1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,在[-1,3]上单调递增B.f (x)在区间(-1,3)上的最大值为3,最小值为-2C.f (x)在[-4,1]上有最小值-2,最大值3D.当直线y=t与f (x)的图象有三个交点时,-12.(人教A版必修第一册P92“探究与发现”改编)函数y=x+的单调递减区间为( )A.(0,1] B.[-1,1]C.[-1,0)∪(0,1] D.[-1,0),(0,1]3.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T4改编)若函数f (x)=x2-2mx+1在[2,+∞)上单调递增,则实数m的取值范围是________.4.(人教A版必修第一册P81例5改编)已知函数f (x)=,x∈[2,6],则f (x)的最大值为________,最小值为________.考点一 确定函数的单调性(单调区间) 图象法、性质法确定函数的单调性[典例1] (1)(2025浙江绍兴模拟)函数y=ln (x2-2x)的单调递减区间是( )A.(-∞,1) B.(1,+∞)C.(-∞,0) D.(2,+∞)(2)(2024广东深圳三模)函数y=|-x2+4x+5|的单调递增区间是________.[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[拓展变式] 函数f (x)=-x2+4|x|+5的单调递增区间为________. 定义法、导数法确定函数的单调性[典例2] 试讨论函数f (x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 确定函数单调性的方法(1)定义法:取值、作差、变形(因式分解、配方、有理化、通分等)、定号、下结论.(2)性质法: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)图象法:如果f (x)是以图象形式给出的,或者f (x)的图象易画出,可由图象直观地判断函数单调性.(4)导数法:利用导函数的正负判断函数的单调性.提醒:定义域先行,单调区间是定义域的子集.[跟进训练]1.(1)函数f (x)=的单调递增区间是( )A.[-1,+∞) B.(-∞,-1]C.(-∞,0) D.(0,+∞)(2)(2025安徽蚌埠模拟)下列函数中,满足“对任意的x1,x2∈(0,+∞),使得<0”成立的是( )A.f (x)=-x2-2x+1 B.f (x)=x-C.f (x)=x+1 D.f (x)=log2(2x)+1考点二 函数单调性的应用 比较函数值的大小[典例3] 已知函数f (x)的图象关于直线x=1对称,当x2>x1>1时,[f (x2)-f (x1)](x2-x1)<0恒成立,设a=f ,b=f (2),c=f (e),则a,b,c的大小关系为( )A.c>a>b B.c>b>aC.a>c>b D.b>a>c[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 解不等式[典例4] (1)(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,+∞)(2)(2025湖北武汉模拟)已知函数f (x)=若f (a+1)-f (2a-1)0,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,2] B.[2,+∞)C.[2,6] D.[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 求参数的取值范围[典例5] (1)(2024新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )A.(-∞,0] B.[-1,0]C.[-1,1] D.[0,+∞)(2)若函数f (x)=在(a,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为________.[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 函数单调性应用问题的解题策略(1)比较函数值的大小时,转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(2)解与抽象函数有关的不等式,由条件脱去“f ”,转化为自变量间的大小关系,一般转化为不等式组,应注意等价转化和函数的定义域.(3)利用单调性求参数的取值(范围),根据函数的单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到函数图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数,要注意衔接点的取值,在衔接点处需建立一个不等式.[跟进训练]2.(1)(2024福建福州期中)已知函数f (x)= 满足对于任意实数x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围是( )A.(1,2) B.[1,2)C. D.(2)设f (x)是定义在R上的增函数,且f (xy)=f (x)+f (y),f (3)=1,则不等式f (x)+f (-2)>1的解集为________.考点三 求函数的值域或最值[典例6] 已知max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,例如max{1,2,3}=3,若函数f (x)=max{-x2+4,-x+2,x+3},则f (x)的最小值为( )A.2.5 B.3C.4 D.5[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 求函数最值的五种常用方法[跟进训练]3.(1)函数y=1+x-的值域为( )A. B.C. D._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)享有“数学王子”美誉的高斯提出了取整函数y=[x],[x]表示不超过x的最大整数,例如[1.1]=1,[-1.1]=-2.已知f (x)=,x∈,则函数f (x)的值域为________._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________第2课时 函数的单调性与最值梳理·必备知识1.(1)f(x1)f(x2) (2)单调递增 单调递减 区间I2.f(x)≤M f(x0)=M f(x)≥M f(x0)=M激活·基本技能一、(1)× (2)× (3)× (4)√二、1.C2.D [函数y=x+为对勾函数,由对勾函数的性质知,函数y=x+的单调递减区间为[-1,0),(0,1].]3.(-∞,2] [由题意知,[2,+∞) [m,+∞),∴m≤2.]4.- -2 [可判断函数f(x)=在区间[2,6]上单调递增,所以f(x)max=f(6)=-,f(x)min=f(2)=-2.]考点一考向1 典例1 (1)C (2)[-1,2],[5,+∞)[(1)由y=ln(x2-2x),所以x2-2x>0,解得x<0或x>2,所以函数y=ln(x2-2x)的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞),令u=x2-2x,则函数u=x2-2x在(-∞,0)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,而函数y=ln u在(0,+∞)上单调递增,由复合函数单调性可得,y=ln(x2-2x)的单调递减区间为(-∞,0).故选C.(2)函数y=|-x2+4x+5|= 由|-x2+4x+5|=0,解得x=-1或x=5,函数y=|-x2+4x+5|的图象如图所示,由图可知,函数y=|-x2+4x+5|的单调递增区间为[-1,2],[5,+∞).]拓展变式(-∞,-2]和[0,2] [f (x)=即f (x)=画出函数图象如图所示,可知函数f (x)=-x2+4|x|+5的单调递增区间为(-∞,-2]和[0,2].]考向2 典例2 解:法一(定义法): x1,x2∈(-1,1),且x1f(x)=a=a,f(x1)-f(x2)=a-a1+=,由于-1所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),函数f(x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)法二(导数法):f'(x)===-.当a>0时,f'(x)<0,函数f(x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f'(x)>0,函数f(x)在(-1,1)上单调递增.法三:f(x)==a+,该函数的图象由函数y=的图象向右平移1个单位长度,再向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|个单位长度得到,图象略.故当a>0时,f(x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f(x)在(-1,1)上单调递增.跟进训练1.(1)B (2)A [(1)f (x)=由y=3u和u=-x2-2x复合而成的,y=3u在R上为增函数,u=-x2-2x=-(x+1)2+1在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,+∞)上单调递减,根据复合函数的单调性可得函数f (x)=在(-∞,-1]上单调递增.(2)根据题意,“对任意的x1,x2∈(0,+∞),使得<0”,则函数f (x)在(0,+∞)上单调递减.对于选项A,f (x)=-x2-2x+1为二次函数,其对称轴为x=-1,在(0,+∞)上单调递减,符合题意;对于选项B,f (x)=x-,其导数f ′(x)=1+,所以f (x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意;对于选项C,f (x)=x+1为一次函数,所以f (x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意;对于选项D,由复合函数单调性“同增异减”知,f (x)=log2(2x)+1在(0,+∞)上单调递增,不符合题意.故选A.]考点二考向1 典例3 D [因为f(x)的图象关于直线x=1对称,由此可得f=f.当x2>x1>1时, [f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,可知f(x)在(1,+∞)上单调递减.因为1<2<f>f(e),所以b>a>c.]考向2 典例4 (1)C (2)D [(1)因为函数y=f(x)在定义域(-1,3)上是增函数,且f(2a-1)则解得0(2)因为当x∈(0,2]时,f(x)=log2x单调递增,此时f(x)≤f(2)=1,当x∈(2,+∞)时,f(x)=2x-3单调递增,此时f(x)>f(2)=1,函数f(x)的图象如图所示.所以f(x)=是定义在(0,+∞)上的增函数,所以若f(a+1)-f(2a-1)≥0即f(a+1)≥f(2a-1),则a+1≥2a-1>0 考向3 典例5 (1)B (2)[1,2) [(1)因为f(x)在R上单调递增,且x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1)单调递增,则需满足解得-1≤a≤0,即a的取值范围是[-1,0].故选B.(2)f(x)==1+,∵f(x)在(a,+∞)上单调递增,∴ 1≤a<2.]跟进训练2.(1)D (2) [(1)依题意,对于任意实数x1≠x2,都有<0成立,不妨设x1则f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2),所以f(x)在R上单调递减,所以解得1≤a≤.故选D.(2)由已知条件可得f(x)+f(-2)=f(-2x),又f(3)=1.∴不等式f(x)+f(-2)>1可化为f(-2x)>f(3).∵f(x)是定义在R上的增函数,∴-2x>3,解得x<-.∴不等式的解集为.]考点三典例6 B [在同一平面直角坐标系中画出函数y=-x2+4,y=-x+2,y=x+3的图象,因为f(x)=max{-x2+4,-x+2,x+3},所以f(x)的图象如图所示,由x<0,可得A(-1,3),由x>0,可得B,由图知f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,0)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以f(x)的最小值为3.故选B.]跟进训练3.(1)B (2){4,5,6,7,8} [(1)法一:设=t,则t≥0,x=,所以y=1+-t=(-t2-2t+3)=-(t+1)2+2.因为t≥0,所以y≤.所以函数y=1+x-.法二:因为y=1+x-上单调递增,所以y=1+x-.(2)易知y=x+,x∈上单调递减,在[2,6)上单调递增.当x=2时,y=x+=4;当x=时,y=x++8;当x=6时,y=x+=6+,所以y=x+∈,则函数f(x)的值域为{4,5,6,7,8}.]7 / 7(共86张PPT)第二章函数的概念与性质第2课时 函数的单调性与最值[考试要求] 1.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.2.理解函数的单调性、最大值、最小值的作用和实际意义.链接教材·夯基固本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D,区间I D,如果 x1,x2∈I 增函数 减函数定义 当x1f (x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数f (x1)f (x1)>f (x2) 增函数 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I上________或________,那么就说函数y=f (x)在这一区间具有(严格的)单调性,______叫做y=f (x)的单调区间.提醒:若函数有多个单调区间应分开写,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“逗号”或“和”联结.单调递增单调递减区间I2.函数的最值前提 一般地,设函数y=f (x)的定义域为D,如果存在实数M满足条件 ① x∈D,都有__________; ② x0∈D,使得__________ ① x∈D,都有__________;② x0∈D,使得__________结论 M是函数y=f (x)的最大值 M是函数y=f (x)的最小值Mf (x0)=Mf (x)f (x0)=M[常用结论]1.函数单调性的两个等价结论设 x1,x2∈D(x1≠x2),则(1)>0(或(x1-x2)[f (x1)-f (x2)]>0) f (x)在区间D上单调递增;(2)<0(或(x1-x2)[f (x1)-f (x2)]<0) f (x)在区间D上单调递减.2.若函数f (x),g(x)在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:(1)当f (x),g(x)都是增(减)函数时,f (x)+g(x)是增(减)函数;(2)若k>0,则kf (x)与f (x)单调性相同;若k<0,则kf (x)与f (x)单调性相反;(3)函数y=f (x)在公共定义域内与y=( f (x)≠0)的单调性相反;(4)复合函数y=f (g(x))的单调性与y=f (u)和u=g(x)的单调性有关.简记为“同增异减”.3.最值定理:闭区间上的连续函数必有最值,最值产生于区间端点或极值点处.一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞). ( )(2)若函数y=f (x)在[1,+∞)上单调递增,则函数y=f (x)的单调递增区间是[1,+∞). ( )(3)若一个函数在定义域内的某几个子区间上都是单调递增的,则这个函数在定义域上是增函数. ( )(4)若函数在闭区间上具有单调性,则其最值一定在区间端点取到. ( )×××√二、教材经典衍生1.(人教A版必修第一册P85习题3.2T1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,在[-1,3]上单调递增B.f (x)在区间(-1,3)上的最大值为3,最小值为-2C.f (x)在[-4,1]上有最小值-2,最大值3D.当直线y=t与f (x)的图象有三个交点时,-1√2.(人教A版必修第一册P92“探究与发现”改编)函数y=x+的单调递减区间为( )A.(0,1] B.[-1,1]C.[-1,0)∪(0,1] D.[-1,0),(0,1]D [函数y=x+为对勾函数,由对勾函数的性质知,函数y=x+的单调递减区间为[-1,0),(0,1].]√3.(人教A版必修第一册P100复习参考题3T4改编)若函数f (x)=x2-2mx+1在[2,+∞)上单调递增,则实数m的取值范围是____________.(-∞,2] [由题意知,[2,+∞) [m,+∞),∴m2.](-∞,2] 4.(人教A版必修第一册P81例5改编)已知函数f (x)=,x∈[2,6],则f (x)的最大值为________,最小值为________.- -2 [可判断函数f (x)=在区间[2,6]上单调递增,所以f (x)max=f (6)=-,f (x)min=f (2)=-2.]--2考点一 确定函数的单调性(单调区间)考向1 图象法、性质法确定函数的单调性[典例1] (1)(2025浙江绍兴模拟)函数y=ln (x2-2x)的单调递减区间是( )A.(-∞,1) B.(1,+∞)C.(-∞,0) D.(2,+∞)典例精研·核心考点√(2)(2024广东深圳三模)函数y=|-x2+4x+5|的单调递增区间是_____________________.[-1,2],[5,+∞)(1)C (2)[-1,2],[5,+∞) [(1)由y=ln (x2-2x),所以x2-2x>0,解得x<0或x>2,所以函数y=ln (x2-2x)的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞),令u=x2-2x,则函数u=x2-2x在(-∞,0)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,而函数y=ln u在(0,+∞)上单调递增,由复合函数单调性可得,y=ln (x2-2x)的单调递减区间为(-∞,0).故选C.(2)函数y=|-x2+4x+5|=由|-x2+4x+5|=0,解得x=-1或x=5,函数y=|-x2+4x+5|的图象如图所示,由图可知,函数y=|-x2+4x+5|的单调递增区间为[-1,2],[5,+∞).](-∞,-2]和[0,2] [f (x)=即f (x)=画出函数图象如图所示,可知函数f (x)=-x2+4|x|+5的单调递增区间为(-∞,-2]和[0,2].][拓展变式] 函数f (x)=-x2+4|x|+5的单调递增区间为_______________________.(-∞,-2]和[0,2] 考向2 定义法、导数法确定函数的单调性[典例2] 试讨论函数f (x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] 法一(定义法): x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,f (x)=a=a,f (x1)-f (x2)=a-a=,由于-1所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,故当a>0时,f (x1)-f (x2)>0,即f (x1)>f (x2),函数f (x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f (x1)-f (x2)<0,即f (x1)法二(导数法):f ′(x)===-.当a>0时,f ′(x)<0,函数f (x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f ′(x)>0,函数f (x)在(-1,1)上单调递增.法三:f (x)==a+,该函数的图象由函数y=的图象向右平移1个单位长度,再向上(a>0)或向下(a<0)平移|a|个单位长度得到,图象略.故当a>0时,f (x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f (x)在(-1,1)上单调递增.名师点评 确定函数单调性的方法(1)定义法:取值、作差、变形(因式分解、配方、有理化、通分等)、定号、下结论.(2)性质法: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)图象法:如果f (x)是以图象形式给出的,或者f (x)的图象易画出,可由图象直观地判断函数单调性.(4)导数法:利用导函数的正负判断函数的单调性.提醒:定义域先行,单调区间是定义域的子集.[跟进训练]1.(1)函数f (x)=的单调递增区间是( )A.[-1,+∞) B.(-∞,-1]C.(-∞,0) D.(0,+∞)√(2)(2025安徽蚌埠模拟)下列函数中,满足“对任意的x1,x2∈(0,+∞),使得<0”成立的是( )A.f (x)=-x2-2x+1 B.f (x)=x-C.f (x)=x+1 D.f (x)=log2(2x)+1√(1)B (2)A [(1)f (x)=由y=3u和u=-x2-2x复合而成的,y=3u在R上为增函数,u=-x2-2x=-(x+1)2+1在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,+∞)上单调递减,根据复合函数的单调性可得函数f (x)=在(-∞,-1]上单调递增.(2)根据题意,“对任意的x1,x2∈(0,+∞),使得<0”,则函数f (x)在(0,+∞)上单调递减.对于选项A,f (x)=-x2-2x+1为二次函数,其对称轴为x=-1,在(0,+∞)上单调递减,符合题意;对于选项B,f (x)=x-,其导数f ′(x)=1+,所以f (x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意;对于选项C,f (x)=x+1为一次函数,所以f (x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意;对于选项D,由复合函数单调性“同增异减”知,f (x)=log2(2x)+1在(0,+∞)上单调递增,不符合题意.故选A.]考点二 函数单调性的应用考向1 比较函数值的大小[典例3] 已知函数f (x)的图象关于直线x=1对称,当x2>x1>1时,[f (x2)-f (x1)](x2-x1)<0恒成立,设a=f ,b=f (2),c=f (e),则a,b,c的大小关系为( )A.c>a>b B.c>b>aC.a>c>b D.b>a>c√D [因为f (x)的图象关于直线x=1对称,由此可得f =f .当x2>x1>1时, [f (x2)-f (x1)](x2-x1)<0恒成立,可知f (x)在(1,+∞)上单调递减.因为1<2<f >f (e),所以b>a>c.]考向2 解不等式[典例4] (1)(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,+∞)√(2)(2025湖北武汉模拟)已知函数f (x)=若f (a+1)-f (2a-1)0,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,2] B.[2,+∞)C.[2,6] D.√(1)C (2)D [(1)因为函数y=f (x)在定义域(-1,3)上是增函数,且f (2a-1)则解得0(2)因为当x∈(0,2]时,f (x)=log2x单调递增,此时f (x)f (2)=1,当x∈(2,+∞)时,f (x)=2x-3单调递增,此时f (x)>f (2)=1,函数f (x)的图象如图所示.所以f (x)=是定义在(0,+∞)上的增函数,所以若f (a+1)-f (2a-1)0即f (a+1)f (2a-1),则a+12a-1>0 <a2,故选D.]考向3 求参数的取值范围[典例5] (1)(2024新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )A.(-∞,0] B.[-1,0]C.[-1,1] D.[0,+∞)√(2)若函数f (x)=在(a,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为___________.[1,2)(1)B (2)[1,2) [(1)因为f (x)在R上单调递增,且x0时,f (x)=ex+ln (x+1)单调递增,则需满足解得-1a0,即a的取值范围是[-1,0].故选B.(2)f (x)===1+,∵f (x)在(a,+∞)上单调递增,∴ 1a<2.]名师点评 函数单调性应用问题的解题策略(1)比较函数值的大小时,转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(2)解与抽象函数有关的不等式,由条件脱去“f ”,转化为自变量间的大小关系,一般转化为不等式组,应注意等价转化和函数的定义域.(3)利用单调性求参数的取值(范围),根据函数的单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到函数图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数,要注意衔接点的取值,在衔接点处需建立一个不等式.[跟进训练]2.(1)(2024福建福州期中)已知函数f (x)= 满足对于任意实数x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围是( )A.(1,2) B.[1,2)C. D.√(2)设f (x)是定义在R上的增函数,且f (xy)=f (x)+f (y),f (3)=1,则不等式f (x)+f (-2)>1的解集为____________.(1)D (2) [(1)依题意,对于任意实数x1≠x2,都有<0成立,不妨设x1则f (x1)-f (x2)>0,f (x1)>f (x2),所以f (x)在R上单调递减,所以解得1a.故选D.(2)由已知条件可得f (x)+f (-2)=f (-2x),又f (3)=1.∴不等式f (x)+f (-2)>1可化为f (-2x)>f (3).∵f (x)是定义在R上的增函数,∴-2x>3,解得x<-.∴不等式的解集为.]【教用备选题】(1)已知减函数f (x)的定义域是R,m,n都是实数.如果不等式f (m)-f (n)>f (-m)-f (-n)成立,那么下列不等式成立的是( )A.m-n<0 B.m-n>0C.m+n<0 D.m+n>0√(2)(2024湖北武汉二模)已知函数f (x)=x|x|,则关于x的不等式f (2x)>f (1-x)的解集为( )A. B.C. D.√(1)A (2)A [(1)设F(x)=f (x)-f (-x),由于f (x)是R上的减函数,∴f (-x)是R上的增函数,-f (-x)是R上的减函数,∴F(x)是R上的减函数,∴当mF(n),即f (m)-f (-m)>f (n)-f (-n)成立.∴当f (m)-f (n)>f (-m)-f (-n)成立时,不等式m-n<0一定成立,故选A.(2)由f (x)=x=故f (x)在R上单调递增,由f (2x)>f (1-x),有2x>1-x,即x>.故选A.]考点三 求函数的值域或最值[典例6] 已知max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,例如max{1,2,3}=3,若函数f (x)=max{-x2+4,-x+2,x+3},则f (x)的最小值为( )A.2.5 B.3C.4 D.5√B [在同一平面直角坐标系中画出函数y=-x2+4,y=-x+2,y=x+3的图象,因为f (x)=max{-x2+4,-x+2,x+3},所以f (x)的图象如图所示,由x<0,可得A(-1,3),由x>0,可得B,由图知f (x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,0)上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,所以f (x)的最小值为3.故选B.]【教用备选题】1.(2024湖南湘东名校期中)已知函数f (x)=2x2-1,g(x)=ax,x∈R,用M(x)表示f (x),g(x)中的较大者,记为M(x)=max{f (x),g(x)},若M(x)的最小值为-,则实数a的值为( )A.0 B.±1C.± D.±2√B [函数f (x)=2x2-1,g(x)=ax,x∈R,根据题意,当a>0时,函数M(x)的图象如图所示,由图象可知,在点A处取得最小值,为-,故2x2-1=-,解得x=±,由图象可知x=-,将点代入g(x)=ax得-a=-,解得a=1.同理如果a<0,则2x2-1=-,解得x=±,∴x=,将点代入g(x)=ax得a=-,解得a=-1.当a=0时,M(x)的最小值为0,不符合题意.综上所述:a=±1.故选B.]2.若函数f (x)=在区间[0,1]上的最大值为3,则实数m=________.3 [因为函数f (x)==2+,由复合函数的单调性知,当m>2时,f (x)=在[0,1]上单调递减,最大值为f (0)=m=3;当m<2时,f (x)=在[0,1]上单调递增,最大值为f (1)==3,即m=4,与m<2矛盾,舍去.故实数m=3.]3 名师点评 求函数最值的五种常用方法[跟进训练]3.(1)函数y=1+x-的值域为( )A. B.C. D.(2)享有“数学王子”美誉的高斯提出了取整函数y=[x],[x]表示不超过x的最大整数,例如[1.1]=1,[-1.1]=-2.已知f (x)=,x∈,则函数f (x)的值域为__________________.√{4,5,6,7,8}(1)B (2){4,5,6,7,8} [(1)法一:设=t,则t0,x=,所以y=1+-t=(-t2-2t+3)=-(t+1)2+2.因为t0,所以y.所以函数y=1+x-的值域为.法二:因为y=1+x-在定义域上单调递增,所以y=1+x-的值域为.(2)易知y=x+,x∈在上单调递减,在[2,6)上单调递增.当x=2时,y=x+=4;当x=时,y=x+=+8;当x=6时,y=x+=6+,所以y=x+∈,则函数f (x)的值域为{4,5,6,7,8}.]题号135246879101112一、单项选择题1.(2023北京高考)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.f (x)=-ln x B.f (x)=C.f (x)=- D.f (x)=3|x-1|13课后作业(八) 函数的单调性与最值√C [对于A,y=ln x在(0,+∞)上单调递增,所以f (x)=-ln x在(0,+∞)上单调递减,A选项错误;对于B,y=2x在(0,+∞)上单调递增,所以f (x)=在(0,+∞)上单调递减,B选项错误;对于C,y=在(0,+∞)上单调递减,所以f (x)=-在(0,+∞)上单调递增,C选项正确;对于D,f (x)=3|x-1|在(0,+∞)上不单调,D选项错误.故选C.]题号135246879101112132.函数f (x)=-x+在上的最大值是( )A. B.- C.-2 D.2题号13524687910111213√A [函数f (x)=-x+在(-∞,0)上单调递减,则函数f (x)在上的最大值为f (-2)=2-=.故选A.]3.(2025湖南长沙一中模拟)若函数f (x)=4|x-a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,1) D.(-∞,1]题号135246879101112√13B [因为函数f (x)=4|x-a|+3在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.又函数f (x)在区间[1,+∞)上不单调,所以a>1.故选B.]4.(2025山东菏泽模拟)函数y=的单调递增区间为( )A.B.C.和(1,+∞)D.(-∞,-6)∪题号135246879101112√13C [设t=-x2-5x+6,则有x≠-6且x≠1,所以函数y=的定义域为{x|x≠-6且x≠1},由二次函数的性质可知t的单调递增区间为(-∞,-6),;单调递减区间为和(1,+∞);又因为y=在区间(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,由复合函数的单调性可知,函数y=的单调递增区间为和(1,+∞).故选C.]题号13524687910111213题号1352468791011125.(2025黑龙江大庆期末)已知函数f (x)=是R上的增函数,则a的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.(-∞,0)C.(-3,-2] D.[-3,-2]13√题号135246879101112D [因为函数f (x)= 是R上的增函数,所以解得-3a-2.故选D.]13题号1352468791011126.已知函数y=f (x)的定义域为R,对任意x1,x2且x1≠x2,都有>-1,则下列说法正确的是( )A.y=f (x)+x是增函数B.y=f (x)+x是减函数C.y=f (x)是增函数D.y=f (x)是减函数13√题号135246879101112A [不妨令x1∵>-1 f (x1)-f (x2)<-(x1-x2) f (x1)+x1令g(x)=f (x)+x,∴g(x1)又x113题号135246879101112二、多项选择题7.已知函数f (x)=x-(a≠0),下列说法正确的是( )A.当a>0时,f (x)在定义域上单调递增B.当a=-4时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-2),(2,+∞)C.当a=-4时,f (x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞)D.当a>0时,f (x)的值域为R13√√√题号13524687910111213BCD [当a>0时,f (x)=x-,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则f (x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,当x→+∞时,f (x)→+∞,当x→0+时,f (x)→-∞,故f (x)的值域为R,故A错误,D正确;当a=-4时,f (x)=x+为对勾函数,其单调递增区间为(-∞,-2),(2,+∞),故B正确;当x>0时,x+2=4(当且仅当x=2时取等号),当x<0时,x+=--2=-4(当且仅当x=-2时取等号),故f (x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),故C正确.]题号1352468791011128.已知函数f (x), x∈R,都有f (-2-x)=f (x)成立,且任取x1,x2∈[-1,+∞),<0(x1≠x2),以下说法正确的是( )A.f (0)>f (-3)B. x∈R,f (x)f (-1)C.f (a2-a+1)D.若f (m)<f (2),则-4<m<213√√题号135246879101112AB [由函数f (x)满足f (-2-x)=f (x),可知函数f (x)的图象关于直线x=-1对称,又x1,x2∈[-1,+∞),<0(x1≠x2),则函数f (x)在[-1,+∞)上单调递减.对于选项A,因为|-3-(-1)|>|0-(-1)|,所以f (0)>f (-3),故A正确;对于选项B,由已知可得f (x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,+∞)上单调递减,即f (x)max=f (-1),故B正确;对于选项C,a2-a+1=+,又f (x)在[-1,+∞)上单调递减,所以f (a2-a+1)f ,故C错误;对于选项D,若f (m)<f (2),则|m-(-1)|>|2-(-1)|,则m<-4或m>2,故D错误.故选AB.]13题号135246879101112三、填空题9.若函数f (x)是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x-1)<f 的x的取值范围是________.13 [因为f (x)是定义在[0,+∞)上的增函数,由f (2x-1)<f 可得02x-1<,解得x<.] 题号13524687910111210.已知函数f (x)=则f (x)的最小值是________.132-6 [因为函数y=x2在(-∞,0)上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,所以当x1时,f (x)min=f (0)=0.当x>1时,y=x+2,当且仅当x=时,等号成立,此时f (x)min=2-6.又2-6<0,所以f (x)min=2-6.]2-6 题号135246879101112四、解答题11.已知函数f (x)=(a>0).(1)当a=2时,试判断x∈[1,+∞)时f (x)的单调性,并证明;(2)当x∈(0,1]时,f (x)单调递减;x∈[1,+∞)时,f (x)单调递增,试求a的值及x∈(0,+∞)时f (x)的最小值.13题号135246879101112[解] (1)f (x)在[1,+∞)上单调递增,证明如下:a=2时,f (x)=x++2,x1时,f ′(x)=1->0,∴函数f (x)在[1,+∞)上单调递增.13题号135246879101112(2)∵f (x)=x++2,∴f ′(x)=1-.∵当x∈(0,1]时,f (x)单调递减;当x∈[1,+∞)时,f (x)单调递增,∴f ′(1)=1-=0,∴a=1.∵f (x)=x++2在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴当x=1时,f (x)取最小值4.13题号13524687910111212.已知a,b∈R,记max{a,b}=函数f (x)=max{|x+1|,|x-2|}(x∈R).(1)写出f (x)的解析式,并求出f (x)的最小值;(2)若函数g(x)=x2-kf (x)在(-∞,-1]上具有单调性,求实数k的取值范围.13题号135246879101112[解] (1)因为|x+1|2-|x-2|2=6x-3,当x时,|x+1|2-|x-2|2=6x-30,则f (x)=max{|x+1|,|x-2|}=|x+1|=x+1;当x<时,|x+1|2-|x-2|2=6x-3<0,则f (x)=max{|x+1|,|x-2|}=|x-2|=2-x.13题号135246879101112所以f (x)=故函数f (x)在上单调递减,在上单调递增,所以函数f (x)的最小值为f =+1=.13题号135246879101112(2)当x-1时,f (x)=2-x,则g(x)=x2-kf (x)=x2+kx-2k,因为函数g(x)在(-∞,-1]上具有单调性,且二次函数g(x)的图象开口向上,故函数g(x)在(-∞,-1]上只能单调递减,所以--1,解得k2,因此,实数k的取值范围是(-∞,2].13题号13524687910111213.已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+y)=f (x)+f (y)+1,且当x>0时,f (x)>-1.(1)求f (0)的值,并证明f (x)在R上是增函数;(2)若f (1)=1,解关于x的不等式f (x2+2x)+f (1-x)>4.13题号135246879101112[解] (1)令x=y=0,得f (0)=-1.在R上任取x1,x2且x1>x2,则x1-x2>0,所以f (x1-x2)>-1.又f (x1)=f ((x1-x2)+x2)=f (x1-x2)+f (x2)+1>f (x2),所以函数f (x)在R上是增函数.13题号135246879101112(2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x2+2x)+f (1-x)>4得f (x2+x+1)>f (3),因为函数f (x)在R上是增函数,所以x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.13点拨:抽象函数证明单调性,利用定义法.谢 谢!课后作业(八) 函数的单调性与最值说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共93分一、单项选择题1.(2023北京高考)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.f (x)=-ln x B.f (x)=C.f (x)=- D.f (x)=3|x-1|2.函数f (x)=-x+在上的最大值是( )A. B.- C.-2 D.23.(2025湖南长沙一中模拟)若函数f (x)=4|x-a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(1,+∞)C.(-∞,1) D.(-∞,1]4.(2025山东菏泽模拟)函数y=的单调递增区间为( )A.B.C.和(1,+∞)D.(-∞,-6)∪5.(2025黑龙江大庆期末)已知函数f (x)=是R上的增函数,则a的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.(-∞,0)C.(-3,-2] D.[-3,-2]6.已知函数y=f (x)的定义域为R,对任意x1,x2且x1≠x2,都有>-1,则下列说法正确的是( )A.y=f (x)+x是增函数B.y=f (x)+x是减函数C.y=f (x)是增函数D.y=f (x)是减函数二、多项选择题7.已知函数f (x)=x-(a≠0),下列说法正确的是( )A.当a>0时,f (x)在定义域上单调递增B.当a=-4时,f (x)的单调递增区间为(-∞,-2),(2,+∞)C.当a=-4时,f (x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞)D.当a>0时,f (x)的值域为R8.已知函数f (x), x∈R,都有f (-2-x)=f (x)成立,且任取x1,x2∈[-1,+∞),<0(x1≠x2),以下说法正确的是( )A.f (0)>f (-3)B. x∈R,f (x)f (-1)C.f (a2-a+1)D.若f (m)<f (2),则-4<m<2三、填空题9.若函数f (x)是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x-1)<f 的x的取值范围是________.10.已知函数f (x)=则f (x)的最小值是________.四、解答题11.已知函数f (x)=(a>0).(1)当a=2时,试判断x∈[1,+∞)时f (x)的单调性,并证明;(2)当x∈(0,1]时,f (x)单调递减;x∈[1,+∞)时,f (x)单调递增,试求a的值及x∈(0,+∞)时f (x)的最小值.12.已知a,b∈R,记max{a,b}=函数f (x)=max{|x+1|,|x-2|}(x∈R).(1)写出f (x)的解析式,并求出f (x)的最小值;(2)若函数g(x)=x2-kf (x)在(-∞,-1]上具有单调性,求实数k的取值范围.13.已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+y)=f (x)+f (y)+1,且当x>0时,f (x)>-1.(1)求f (0)的值,并证明f (x)在R上是增函数;(2)若f (1)=1,解关于x的不等式f (x2+2x)+f (1-x)>4.课后作业(八)[A组 在基础中考查学科功底]1.C [对于A,y=ln x在(0,+∞)上单调递增,所以f (x)=-ln x在(0,+∞)上单调递减,A选项错误;对于B,y=2x在(0,+∞)上单调递增,所以f (x)=在(0,+∞)上单调递减,B选项错误;对于C,y=在(0,+∞)上单调递减,所以f (x)=-在(0,+∞)上单调递增,C选项正确;对于D,f (x)=3|x-1|在(0,+∞)上不单调,D选项错误.故选C.]2.A [函数f (x)=-x+在(-∞,0)上单调递减,则函数f (x)在上的最大值为f (-2)=2-=.故选A.]3.B [因为函数f (x)=4|x-a|+3在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增.又函数f (x)在区间[1,+∞)上不单调,所以a>1.故选B.]4.C [设t=-x2-5x+6,则有x≠-6且x≠1,所以函数y=的定义域为{x|x≠-6且x≠1},由二次函数的性质可知t的单调递增区间为(-∞,-6),;单调递减区间为和(1,+∞);又因为y=在区间(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,由复合函数的单调性可知,函数y=的单调递增区间为和(1,+∞).故选C.]5.D [因为函数f (x)= 是R上的增函数,所以解得-3a-2.故选D.]6.A [不妨令x1∵>-1 f (x1)-f (x2)<-(x1-x2) f (x1)+x1令g(x)=f (x)+x,∴g(x1)又x17.BCD [当a>0时,f (x)=x-,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则f (x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,当x→+∞时,f (x)→+∞,当x→0+时,f (x)→-∞,故f (x)的值域为R,故A错误,D正确;当a=-4时,f (x)=x+为对勾函数,其单调递增区间为(-∞,-2),(2,+∞),故B正确;当x>0时,x+2=4(当且仅当x=2时取等号),当x<0时,x+=--2=-4(当且仅当x=-2时取等号),故f (x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),故C正确.]8.AB [由函数f (x)满足f (-2-x)=f (x),可知函数f (x)的图象关于直线x=-1对称,又x1,x2∈[-1,+∞),<0(x1≠x2),则函数f (x)在[-1,+∞)上单调递减.对于选项A,因为|-3-(-1)|>|0-(-1)|,所以f (0)>f (-3),故A正确;对于选项B,由已知可得f (x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,+∞)上单调递减,即f (x)max=f (-1),故B正确;对于选项C,a2-a+1=+,又f (x)在[-1,+∞)上单调递减,所以f (a2-a+1)f ,故C错误;对于选项D,若f (m)<f (2),则|m-(-1)|>|2-(-1)|,则m<-4或m>2,故D错误.故选AB.]9. [因为f (x)是定义在[0,+∞)上的增函数,由f (2x-1)<f 可得02x-1<,解得x<.]10.2-6 [因为函数y=x2在(-∞,0)上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,所以当x1时,f (x)min=f (0)=0.当x>1时,y=x+2,当且仅当x=时,等号成立,此时f (x)min=2-6.又2-6<0,所以f (x)min=2-6.]11.[解] (1)f (x)在[1,+∞)上单调递增,证明如下:a=2时,f (x)=x++2,x1时,f ′(x)=1->0,∴函数f (x)在[1,+∞)上单调递增.(2)∵f (x)=x++2,∴f ′(x)=1-.∵当x∈(0,1]时,f (x)单调递减;当x∈[1,+∞)时,f (x)单调递增,∴f ′(1)=1-=0,∴a=1.∵f (x)=x++2在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,∴当x=1时,f (x)取最小值4.12.[解] (1)因为|x+1|2-|x-2|2=6x-3,当x时,|x+1|2-|x-2|2=6x-30,则f (x)=max{|x+1|,|x-2|}=|x+1|=x+1;当x<时,|x+1|2-|x-2|2=6x-3<0,则f (x)=max{|x+1|,|x-2|}=|x-2|=2-x.所以f (x)=故函数f (x)在上单调递减,在上单调递增,所以函数f (x)的最小值为f =+1=.(2)当x-1时,f (x)=2-x,则g(x)=x2-kf (x)=x2+kx-2k,因为函数g(x)在(-∞,-1]上具有单调性,且二次函数g(x)的图象开口向上,故函数g(x)在(-∞,-1]上只能单调递减,所以--1,解得k2,因此,实数k的取值范围是(-∞,2].[B组 在综合中考查关键能力]13.[解] (1)令x=y=0,得f (0)=-1.在R上任取x1,x2且x1>x2,则x1-x2>0,所以f (x1-x2)>-1.又f (x1)=f ((x1-x2)+x2)=f (x1-x2)+f (x2)+1>f (x2),所以函数f (x)在R上是增函数.(2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x2+2x)+f (1-x)>4得f (x2+x+1)>f (3),因为函数f (x)在R上是增函数,所以x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.点拨:抽象函数证明单调性,利用定义法.2/3 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第二章 第2课时 函数的单调性与最值.docx 第二章 第2课时 函数的单调性与最值.pptx 课后作业8 函数的单调性与最值.docx