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高三数学复习第二章函数第二节函数的单调性与最值文省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

1、教材研读,考点突破,栏目索引,教材研读,考点突破,栏目索引,教材研读,考点突破,栏目索引,*,*,教材研读,考点突破,栏目索引,*,*,教材研读,考点突破,栏目索引,教材研读,考点突破,栏目索引,*,*,文数,课标版,第二节函数单调性与最值,1/26,1.函数单调性,(1)单调函数定义,教材研读,增函数,减函数,定义,普通地,设函数f(x)定义域为I,假如对于定义域I内某个区间上任意两个自变量值x1,x2,当,x,1,x,2,时,都有,f,(,x,1,),f,(,x,2,),那么就说函数,f,(,x,)在区间,D,上是单调增函数,当,x,1,f,(,x,2,),那么就说函数,f,(,x,)在

2、区间,D,上是单调减函数,图象描述,自左向右看图象是上升,自左向右看图象是下降,2/26,(2)单调区间定义,若函数,f,(,x,)在区间,D,上是,增函数,或,减函数,则称函数,f,(,x,)在这一区间上含有(严格)单调性,区间,D,叫做,y,=,f,(,x,)单调区间.,(3)判断函数单调性方法,(i)定义法:利用定义判断.,(ii)利用函数性质:如,若,y,=,f,(,x,)、,y,=,g,(,x,)为增函数,则,a.,y,=,f,(,x,)+,g,(,x,)为增函数;,b.,y,=,为减函数(,f,(,x,)0);,c.,y,=,为增函数(,f,(,x,),0);,d.,y,=,f,(

3、x,),g,(,x,)为增函数(,f,(,x,)0,g,(,x,)0);,e.,y,=-,f,(,x,)为减函数.,3/26,(iii)利用复合函数关系判断单调性,法则是“同增异减”,即:若两个简单函数单调性相同,则这两个函数,复合函数为增函数;若两个简单函数单调性相反,则这两个函数,复合函数为减函数.,(iv)图象法,(v)导数法,2.函数最值,前提,设函数y=f(x)定义域为I,假如存在实数M满足,条件,(1)对于任意xI,都有f(x)M;,(2)存在x0I,使得f(x0)=M,(1)对于任意xI,都有f(x)M;,(2)存在x0I,使得f(x0)=M,结论,M为函数y=f(x)最大值,

4、M为函数y=f(x)最小值,4/26,判断以下结论正误(正确打“”,错误打“,”),(1)在增函数与减函数定义中,能够把“任意两个自变量”改为“存,在两个自变量”.,(,),(2)函数,y,=,单调递减区间是(-,0),(0,+,).,(,),(3)全部单调函数都有最值.,(,),5/26,1.以下函数中,在区间(0,1)上是增函数是,(),A.,y,=|,x,|B.,y,=3-,x,C.,y,=,D.,y,=-,x,2,+4,答案,A,y,=3-,x,在,R,上递减,y,=,在(0,+,)上递减,y,=-,x,2,+4在(0,+,)上递,减,故选A.,2.函数,y,=,x,2,-6,x,+1

5、0在区间(2,4)上,(),A.递减B.递增,C.先递减后递增D.先递增后递减,答案,C函数,y,=,x,2,-6,x,+10图象为抛物线,且开口向上,对称轴为直,线,x,=3,函数,y,=,x,2,-6,x,+10在(2,3)上为减函数,在(3,4)上为增函数.,6/26,3.若函数,y,=(2,k,+1),x,+,b,在,R,上是减函数,则,k,取值范围是,.,答案,解析,因为函数,y,=(2,k,+1),x,+,b,在,R,上是减函数,所以2,k,+10,即,k,-,.,4.若函数,f,(,x,)满足“对任意,x,1,x,2,R,当,x,1,f,(,x,2,)”,则满足,f,(2,x,-

6、1),f,(1)实数,x,取值范围为,.,答案,(1,+,),解析,由题意知,函数,f,(,x,)在定义域内为减函数,f,(2,x,-1)1,即,x,1,x,取值范围为(1,+,).,7/26,5.已知,f,(,x,)=,x,2,6,则,f,(,x,)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)=,.,8/26,考点一函数单调性判断,典例1,(1)函数,y,=,单调递增区间为,单调递减区间为,.,(2)判断函数,f,(,x,)=,(,a,0)在,x,(-1,

7、1)上单调性.,答案,(1)2,+,);(-,-3,解析,(1)令,u,=,x,2,+,x,-6,则,y,=,能够看作是由,y,=,与,u,=,x,2,+,x,-6复合而成函数.,令,u,=,x,2,+,x,-6,0,得,x,-3或,x,2.,易知,u,=,x,2,+,x,-6在(-,-3上是减函数,在2,+,)上是增函数,而,y,=,在0,+,)上是增函数,y,=,单调减区间为(-,-3,单调增区间为2,+,).,考点突破,9/26,(2)任取,x,1,x,2,满足-1,x,1,x,2,1,则,f,(,x,1,)-,f,(,x,2,)=,-,=,=,.,-1,x,1,x,2,0,x,1,x,

8、2,+10,(,-1)(,-1)0.,又,a,0,f,(,x,1,)-,f,(,x,2,)0,即,f,(,x,1,),f,(,x,2,),函数,f,(,x,)在(-1,1)上为减函数.,10/26,易错警示,1.利用定义判断函数单调性步骤,取值作差变形确定符号得出结论,注意:函数单调性是函数在某个区间上“整体”性质,所以不能仅,仅依据某个区间内两个特殊值,x,1,x,2,对应函数值大小就判断函数,在该区间上单调性,必须确保这两个值是该区间内任意两个值.,2.函数单调性与“区间”紧密相关,函数单调区间是函数定义域,子集,所以要求函数单调区间,必须先求出函数定义域.,3.由图象确定函数单调区间需注

9、意:图象不连续且有多个上升段(下,降段)函数,其单调增(减)区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用,“,”连接.,4.利用复合函数“同增异减”标准时,需先确定对应各函数单调性.,11/26,1-1,以下四个函数中,在(0,+,)上为增函数是,(),A.,f,(,x,)=3-,x,B.,f,(,x,)=,x,2,-3,x,C.,f,(,x,)=-,D.,f,(,x,)=-|,x,|,答案,C,f,(,x,)=3-,x,在(0,+,)上为减函数;当,x,时,f,(,x,)=,x,2,-3,x,为减,函数,当,x,时,f,(,x,)=,x,2,-3,x,为增函数;,f,(,x,)=-,在(0,+

10、)上为增函,数;,f,(,x,)=-|,x,|在(0,+,)上为减函数.,12/26,1-2,(黑龙江、吉林八校联考)已知函数,f,(,x,)是定义在R上奇函,数,且,x,0时,f,(,x,)=log,2,(,x,+1)+3,x,则满足,f,(,x,)-4实数,x,取值范围是(),A.(-2,2)B.(-1,1)C.(-1,+,)D.(1,+,),答案,C,f,(,x,)为定义在R上奇函数,f,(0)=0,当,x,0,f,(-,x,)=log,2,(-,x,+1)-3,x,f,(,x,)=-,f,(-,x,)=-log,2,(-,x,+1)+3,x,(,x,-4;,当,x,-4可得,f,(,

11、x,),f,(-1),x,-1,-1,x,-1.故选C.,13/26,考点二函数最值(值域),典例2,(1)函数,y,=,x,+,最小值为,.,(2)函数,y,=,值域为,.,(3)函数,f,(,x,)=,最大值为,.,答案,(1)1(2),(3)2,解析,(1)解法一:令,t,=,则,t,0,且,x,=,t,2,+1,原函数变为,y,=,t,2,+1+,t,t,0.,配方得,y,=,+,14/26,又,t,0,y,+,=1.,故函数,y,=,x,+,最小值为1.,解法二:因为函数,y,=,x,和,y,=,在定义域内均为增函数,故函数,y,=,x,+,在1,+,)内为增函数,所以,y,min,

12、1.,(2),y,=,=,=2+,=2+,.,+,22+,2+,=,15/26,故函数值域为,.,(3)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,)=-,x,2,+2在,x,=0处取得最大值,为,f,(0)=2.,故函数,f,(,x,)最大值为2.,16/26,方法技巧,求函数最值五种惯用方法,(1)单调性法:先确定函数单调性,再由单调性求最值.,(2)图象法:先作出函数图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.,(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”条,件后用

13、基本不等式求出最值.,(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上极值,最终结合端点值,求出,最值.,(5)换元法:对比较复杂函数可经过换元转化为熟悉函数,再用对应,方法求最值.,17/26,2-1,对于任意实数,a,b,定义min,a,b,=,函数,f,(,x,)=-,x,+3,g,(,x,)=log,2,x,则函数,h,(,x,)=min,f,(,x,),g,(,x,)最大值是,.,答案,1,解析,依题意,h,(,x,)=,当02时,h,(,x,)=3-,x,是减函数,则,h,(,x,),max,=,h,(2)=1.,18/26,2-2,(1)求函数,y,=,值域.,(2)已知-,k,求函数

14、y,=,值域.,解析,(1)因为,y,=,=,=-,+,因为,0,所以,y,-,所以函数,y,=,值域为,.,(2),y,=,=,=3-,因为-,k,所以1,k,2,+14,所以-3,-,-,所以0,3-,所以0,y,x,1,1时,f,(,x,2,)-,f,(,x,1,)(,x,2,-,x,1,),a,b,B.,c,b,a,C.,a,c,b,D.,b,a,c,答案,D,解析,由,f,(,x,)图象关于直线,x,=1对称可得,f,=,f,.,由当,x,2,x,1,1时,f,(,x,2,)-,f,(,x,1,)(,x,2,-,x,1,)0恒成立,知,f,(,x,)在(1,+,)上单调递减.,12

15、f,f,(e),即,f,(2),f,f,(e),b,a,c,.,20/26,3-1,若函数,f,(,x,)=,x,2,+,a,|,x,-2|在(0,+,)上单调递增,则实数,a,取值范围是,(),A.-4,0B.0,4,C.(-,-4D.0,+,),答案,A,f,(,x,)=,x,2,+,a,|,x,-2|,f,(,x,)=,又,f,(,x,)在(0,+,)上单调递增,解得-4,a,0,即实数,a,取值范围是-4,0.,21/26,3-2,已知函数,f,(,x,)=,x,3,+3,x,对任意,m,-2,2,f,(,mx,-2)+,f,(,x,)0恒成立,则,实数,x,取值范围是,.,答案,解

16、析,易知函数,f,(,x,)=,x,3,+3,x,为奇函数,f,(,mx,-2)+,f,(,x,)0可化为,f,(,mx,-2),f,(-,x,),又函数,f,(,x,)单调递增,mx,-2-,x,即,mx,+,x,-20,-2,x,.,22/26,命题角度二解不等式,典例4,已知,f,(,x,)是定义在(0,+,)上单调增函数,满足,f,(,xy,)=,f,(,x,)+,f,(,y,),f,(3)=1,当,f,(,x,)+,f,(,x,-8),2时,x,取值范围是,(),A.(8,+,)B.(8,9,C.8,9D.(0,8),答案,B,解析,2=1+1=,f,(3)+,f,(3)=,f,(9

17、),由题意及,f,(,x,)+,f,(,x,-8),2,可得,f,x,(,x,-8),f,(9),因为,f,(,x,)是定义在(0,+,)上单调增函数,所以有,解得8,x,9.,23/26,典例5,已知函数,f,(,x,)=,满足对任意实数,x,1,x,2,都有,0成立,则实数,a,取值范围为,(),A.(0,1)B.,C.,D.,答案,C,解析,依据题意知函数,f,(,x,)在定义域R上为减函数,则,解得,a,.故选C.,命题角度三求参数,24/26,方法技巧,函数单调性应用技巧,函数单调性应用比较广泛,主要用来比较函数值大小、解函数不等,式、求相关参数范围、求函数最值等.,(1)比较两个函

18、数值大小,若,f,(,x,)在给定区间,A,上是递增,任取,x,1,x,2,A,则,x,1,x,2,f,(,x,1,),f,(,x,2,);若,f,(,x,)在给定区间,A,上是递减,任取,x,1,x,2,A,则,x,1,f,(,x,2,).若给定,两个自变量在同一单调区间上,可直接比较大小,不然,要先依据奇偶,性或周期性把它们转化到同一单调区间上,再利用单调性比较大小.,(2)利用函数单调性解函数不等式,解函数不等式关键是利用函数单调性去掉函数符号“,f,”,变函数,25/26,不等式为普通不等式.去掉“,f,”时,要注意,f,(,x,)定义域限制.,(3)利用函数单调性求参数取值范围,依据函数单调性定义,对给定区间内任意两个不相等自变量对应,函数值作差(满足函数关系式自变量必须在定义域内,这是一个容,易被忽略问题),经过结构关于参数不等式进行求解.在求抽象函数,中参数范围时,往往是利用函数单调性将符号“,f,”去掉,得到关于,参数不等式.,(4)利用函数单调性求解函数最值,步骤:判断函数单调性;计算端点处函数值;确定最大值和最,小值.,26/26,

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