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吉林省东北师范大学附属中学2015届高三数学第一轮复习(知识梳理+题型探究+方法提升+课后作业)函数的单调性与最值教案 理
知识梳理:(阅读教材必修1第27页—第32页)
1、 函数的单调性及性质
(1)、定义:一般 地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量当时,都有 ,那么就说f(x)在区间D上是 。
(2)、函数的单调性的理解:
要注意以下三点:
①、单调性是与区间紧密相关的概念,一个函数在不同的区间上可以有不同的单调性②、单调性是函数在某个区间上“整体”性质 ,因此定义中的具有任意性,不能用特殊值代替.
③、由于定义是充要条件的命题,因此由f(x)是增(减)函数,f()< f(),这说明单调性存在的前提下,自变量与函数值之间的不等式可以“正逆互推”,于是,
增函数的定义等价于:)>0()() >0
减函数的定义等价于:)<0()() <0
(3)、单调区间:如果函数在某个区间是增函数或减函数,那么就说个函数在这个区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数的单调区间。
(4)、(理科)复合函数的单调性:设复合函数y=,其中,如果y=()与的单调性相同,那么函数y=f[g(x)] 是 函数,如果y=()与的单调性相反,那么函数y=f[g(x)] 是 函数;
(5)、利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:
①、任取,且 ②、作差 ③、变形(通常是因式分解和配方)④、判断符号(即判断,的正负)⑤下结论(即指出函数y=f(x)在给定的区间上的单调性)
2、 函数的最值
对于函数y=f(x),设定义域为A,则
(1)、若存在,使得对于任意的,恒有 成立,则称f()是函数f(x)的 。
(2)、若存在,使得对于任意的,恒有 成立,则称f()是函数f(x)的 。
二、题型探究
探究一:判断证明函数的单调性
例1:设a>0, 是R上的偶函数
(1)、求a的值
(2)、证明:在(0,+)上为增函数。
例2:【2014高考北京】2.下列函数中,在区间为增函数的是( )
A. B. C. D.
【解析】2.A【命题意图】本小题主要考查了函数单调性的判定.
对于选项A,在上为增函数,显然在为增函数;对于选项B,只在上为增函数;对于选项C,在上为减函数;对于选项D,在上为减函数.故选A.
探究二:抽象函数与复合函数的单调性
例2:定义在R上的函数f(x),f(0) ,当x>0时, f(x)>1,且对任意的a、b,有f(a+b)=f(a)f(b).
(1)求证:f(0)=1;
(2)求证:对任意x,f(x)> 0;
(3)证明:f(x)是R上的增函数。
例3:函数f(x)对任意a、b,有f(a-b) = f(a)-f(b)+1, 且x>0,时, f(x)> 1。
(1)证明:f(x)是R上的增函数;
(2)若f(4)=5,解关于m的不等式f(3<3.
例4:求函数的的单调区间
探究三:与单调性有关的参数问题
例5:已知函数
(1)求函数的值域;
(2)若时,函数的最小值为,求的值和函数 的最大值。
解析:设
(1)t=-1, 在上是减函数
, 所以值域为
(2) t, 由
所以在上是减函数
或(不合题意舍去)
当时有最大值, 即
探究四、函数的单调性与最值
例6:求下列函数的值域
1、 y=x2-2x的定义域为{0,1,2,3}
2、 y=
3、 y=
4、 y=x+
5、 y=|x+1|+|x-1|
6、 y=( x>)
7、
8、 ,表示不超过x的最大整数
三、方法提升
1、 函数的单调性只能在函数的定义域内讨论,函数在给定的区间的单调性反映函数在区间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质 ,但不一定是函数在定义域内上的整体性质,函数的单调性是针对某个区间而言的,所以受到区间的限制;
2、 求函数的单调区间,首先请注意函数的定义域,函数的增减区间都是定义域的子区间;其次,掌握基本初等函数的单调区间,常用的方法有:定义法,图象法,复合函数法和导数法;
3、 利用函数的单调性可以解函数不等式、方程及函数的最值问题。
四、反思感悟
。五、课时作业
一、选择题
1. 【2014江西高考理第2题】函数的定义域为( )
A. B C. D.
2. 【2014江西高考理第3题】已知函数,,若,则( C )
A. 3 B. 2 C. 1 D. -1
3.已知偶函数在区间单调递增,则满足<的x 取值范围是(A )
A.(,) B.(,) C.(,) D.
4.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是 (D )
A. B.
C. D.
5.已知f(x)是R上的奇函数,且f(2)=0,x为单调增函数,求x f(x)的解集( )A.[-2,0] B.
C. D.
6.偶函数 在 上单调递增,则 与 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
7.设a,b∈R,且a>0,函数f(x)=x2+ax+2b,g(x)=ax+b,在[-1,1]上g(x)的最大值为2,则f(2)等于( ).
A.4 B.8 C.10 D.16
8.函数f(x)= x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. (-∞,5) D.
9.已知函数,则函数的最大值是 ( )
A.22 B.13 C.11 D.-3
10.函数的最大值为,最小值为,则
A. B. C. D.
11.已知,t是大于0的常数,且函数的最小值为9,则t的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
二、填空题
12.函数 ,则的最大值、最小值为 。
13. 当x则函数的最大值为 。
14.设x∈R,则函数f (x) =的最小值为 。
15.已知+= 20,则| 3 x – 4 y – 100 |的最大值为 ,最小值为 。
三、解答题
16.求证:函数,在区间上是减函数。
18.已知函数
(1)求函数的值域;
(2)若时,函数的最小值为,求的值和函数 的最大值。
19.对于定义域为D的函数,若同时满足下列条件:①在D内单调递增或单调递减;②存在区间[],使在[]上的值域为[];那么把()叫闭函数。
(1)求闭函数符合条件②的区间[];
(2)判断函数是否为闭函数?并说明理由;
(3)判断函数是否为闭函数?若是闭函数,求实数的取值范围。
答案
三、解答题
16.解析:设则
在区间上是减函数。
17.解析:(1)当时,
易证在上是增函数(须证明一下)
(2)由有对恒成立
令
即
(另有讨论法求和函数最值法求)
18.解析:设
(1) 在上是减函数 所以值域为
(2) 由
所以在上是减函数
或(不合题意舍去)
当时有最大值, 即
所以,函数在定义域内不单调递增或单调递减,从而该函数不是闭函数。
(3)若是闭函数,则存在区间[],在区间[]上,函数的值域为[],即,为方程的两个实根,即方程有两个不等的实根。
当时,有,解得。当时,有,无解。 综上所述,。
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