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.【答案】C【解析】对于A选项,函数在区间上为增函数;对于B选项,函数在区间上为增函数;对于C选项,函数在区间上为减函数;对于D选项,函数在区间上为增函数.故选:C.【典例2】(2021·全国高一课时练习)已知函数f(x)=,证明函数在(-2,+∞)上单调递增.【答案】证明见解析.【解析】∀x1,x2∈(-2,+∞),利用作差法和0比可得函数值大小进而可证得.【详解】证明:∀x1,x2∈(-2,+∞),且x1>x2>-2,f(x)=则f(x1)-f(x2)==,因为x1>x2>-2,所以x1-x2>0,x1+2>0,x2+2>0,所以>0,所以f(x1)>f(x2),所以f(x)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=在R上为减函数B.y=|f(x)|在R上为增函数C.y=在R上为增函数D.y=f(x)在R上为减函数【答案】ABC【解析】令可判断出ABC不正确,利用单调函数的定义判断可得结果.【详解】对于A,若f(x)=x,则y==,在R上不是减函数,A错误;对于B,若f(x)=x,则y=|f(x)|=|x|,在R上不是增函数,B错误;对于C,若f(x)=x,则y==,在R上不是增函数,C错误;对于D,函数f(x)在R上为增函数,则对于任意的x1,x2∈R,设x1