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专题3.2函数的单调性与最值
新课程考试要求
1.理解函数的单调性,会判断函数的单调性.
2.理解函数的最大(小)值的含义,会求函数的最大(小)值.
核心素养
培养学生数学抽象(例5.6.14.15)、数学运算(例3等)、逻辑推理(例2)、直观想象(例9.10)等核心数学素养.
考向预测
1.确定函数的最值(值域)
2.以基本初等函数为载体,考查函数单调性的判定、函数单调区间的确定、函数单调性的应用(解不等式、确定参数的取值范围、比较函数值大小)、研究函数的最值等,常与奇偶性、周期性结合,有时与导数综合考查.
【知识清单】
1.函数的单调性
(1)增函数:若对于定义域内的某个区间上的任意两个自变量、,当时,都有,那么就说函数在区间上是增函数;
(2)减函数:若对于定义域内的某个区间上的任意两个自变量、,当时,都有
,那么就说函数在区间上是减函数.
2.函数的最值
1.最大值:一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:
(1)对于任意的,都有;
(2)存在,使得.
那么,我们称是函数的最大值.
2.最小值:一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:
(1)对于任意的,都有;
(2)存在,使得.
那么,我们称是函数的最小值.
【考点分类剖析】
考点一单调性的判定和证明
【典例1】(2020·西藏自治区高三二模(文))下列函数中,在区间上为减函数的是()
A. B. C. D.
【典例2】(2021·全国高一课时练习)已知函数f(x)=SKIPIF10,证明函数在(-2,+∞)上单调递增.
【规律方法】
掌握确定函数单调性(区间)的4种常用方法
(1)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.其关键是作差变形,为了便于判断差的符号,通常将差变成因式连乘(除)或平方和的形式,再结合变量的范围、假定的两个自变量的大小关系及不等式的性质进行判断.
(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,则可由图象的直观性确定它的单调性.
(3)熟悉一些常见的基本初等函数的单调性.
(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调性.
【变式探究】
1.【多选题】(2021·全国高一课时练习)设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论不一定正确的是()
A.y=SKIPIF10在R上为减函数 B.y=|f(x)|在R上为增函数
C.y=SKIPIF10SKIPIF10在R上为增函数 D.y=SKIPIF10f(x)在R上为减函数
2.已知fx=1+2x?x
A.在区间?2,1上单调递增B.在0,2上单调递增
C.在?1,1上单调递增D.在1,2上单调递增
考点二:求函数的单调区间
【典例3】(2021·全国高一课时练习)函数f(x)=SKIPIF10在()
A.(-∞,1)∪(1,+∞)上单调递增
B.(-∞,1)∪(1,+∞)上单调递减
C.(-∞,1)和(1,+∞)上单调递增
D.(-∞,1)和(1,+∞)上单调递减
【典例4】函数f(x)=x
A.(?∞,?2]B.(?∞,1]C.[1,+∞)D.[4,+∞)
【规律方法】
确定函数的单调区间常见方法:
1.利用基本初等函数的单调区间
2.图象法:对于基本初等函数及其函数的变形函数,可以作出函数图象求出函数的单调区间.
3.复合函数法:对于函数,可设内层函数为,外层函数为,可以利用复合函数法来进行求解,遵循“同增异减”,即内层函数与外层函数在区间D上的单调性相同,则函数在区间D上单调递增;内层函数与外层函数在区间D上的单调性相反,则函数在区间D上单调递减.
4.导数法:不等式的解集与函数的定义域的交集即为函数的单调递增区间,不等式的解集与函数的定义域的交集即为函数的单调递减区间.
【变式探究】
1.函数y=log
A(?∞,1)B(2,+∞)C(?∞,32
2.(2021·浙江高一期末)若函数SKIPIF10,则下列判断中正确的是___________.
(1)SKIPIF10,即函数的图象关于点SKIPIF10成中心对称;
(2)函数的值域为SKIPIF10;
(3)函数的单调递减区间是SKIPIF10.
【特别警示】
1.单调区间必须是一个区间,不能是两个区间的并,如不能写成函数y=eq\f(1,x)在(-∞,0)∪(0,
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