(2) 图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性 (3) 直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调 2 区间 (4) 记住几条常用的结论 若( )f x是增函数,则( )f x为减函数;若( )f x是减函数,则( )f x为增函数; 若( )f x和( )g x均为增(或减)函数,则在( )f x和( )g x的公共定义域上( )( )f xg x为增(或减 ) 函数; 若( )0fx且( )fx为增函数,则函数( )f x为增函数, 1 ( )f x 为减函数;若( )0f x且( )f x为 减函数,则函数( )f x为减函数, 1 ( )f x 为增函数 . 5复合函数单调性的判断 讨论复合函数 ( )yf g x 的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数的单调性一 般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复合,然后分别判断它们的单调 性,再用复合法则,复合法则如下: (1)若( ),( )ug xyf u在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则( )yf g x为增函数; (2)若( ),( )ug xyf u在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则( )yf g x为减 函数。
列表如下: ( )ug x( )yf u( )yf g x 增增增 增减减 减增减 减减增 复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单调性相同时递增;单调性相异时递减 因此判断复合函数的单调性可按下列步骤操作: (1)将复合函数分解成基本初等函数:( )yf u,( )ug x; (2)分别确定各个函数的定义域; (3)分别确定分解成的两个基本初等函数的单调区间 若两个基本初等函数在对应的区间上的单调性是同增或同减,则( )yfg x为增函数;若为一增一 减或一减一增,则( )yfg x为减函数 要点诠释: (1)单调区间必须在定义域内; (2)要确定内层函数( )ug x的值域,否则就无法确定( )f u的单调性 3 (3)若( )0f x,且在定义域上( )f x是增函数,则 ( ),( )(0),( )(1) n n f xkf x kfx nnN且都 是增函数 6利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值常用到下面的结论: (1) 如果函数( )yf x在区间 , a b 上是增函数,在区间 ,b c 上是减函数,则函数( )(, )yf xxa c 在x b处有最大值( )f b 。
(2) 如果函数( )yf x在区间, a b上是减函数,在区间,b c上是增函数,则函数( )(, )yf xxa c 在xb处有最小值( )f b 若函数( )yf x在,a b上是严格单调函数,则函数( )yf x在,a b上一定有最大、最小值 (3) 若函数( )yf x在区间 , a b 上是单调递增函数, 则( )yf x的最大值是( )f b, 最小值是( )f a (4) 若函数( )yf x在区间, a b上是单调递减函数, 则( )yf x的最大值是( )f a, 最小值是( )f b 7利用函数单调性求参数的范围 若已知函数的单调性,求参数a的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数a的不等式, 利用下面的结论求解 (1)( )af x在,m n上恒成立( )af x在,m n上的最大值 (2)( )af x在,m n上恒成立( )af x在,m n上的最小值 实际上将含参数问题转化成为恒成立问题,进而转化为求函数在其定义域上的最大值和最小值问题 要点二、基本初等函数的单调性 1正比例函数(0)ykx k 当 k0 时,函数ykx在定义域 R是增函数;当k0 时,函数ykxb在定义域 R是增函数;当k0,在区间( 2 b a ,,函数是减函数;在区间) 2 b a ,+,函数是增函数; 若 a<0,在区间( 2 b a ,,函数是增函数;在区间) 2 b a ,+,函数是减函数 【典型例题】 类型一、函数的单调性的证明 【高清课堂:函数的单调性 356705 例 1】 例 1.已知:函数 1 ( )f xx x (1)讨论( )f x的单调性 . (2)试作出( )f x的图象 . 【思路点拨】本题考查对单调性定义的理解,在现阶段,定义是证明单调性的唯一途径. 【解析】 (1)设 x1,x2是实数集 R上的任意实数,且 x1
【答案】(1)f(x) 在 3 -- 2 ,上递减,在 33 -,00, 22 上递增,在上递减,在 3 + 2 ,上递增 . (2)f(x) 在 -12 +,上递减,在, 上递增 . 【解析】 (1)由图象对称性,画出草图 f(x) 在 3 -- 2 ,上递减,在 33 -,00, 22 上递增,在上递减,在 3 + 2 ,上递增 . (2) -23 (1) |1||- 2 |1 (12) 2 - 3 (2) xx yxxx xx 图象为 f(x) 在-12 +,上递减,在,上递增 . 举一反三: 【变式 1】求下列函数的单调区间: 7 (1)y=|x+1| ;(2) 1 21 y x ;(3) 2 1 y x ; (4)y=|x 2-2x-3|. 【答案】(1)函数的减区间为1,,函数的增区间为(-1,+) ; (2) 11 ,,, 22 在上为减 函数;(3) 2 x 1 y单调增区间为:(- ,0),单调减区间为(0,+) ;单调减区间是(- ,-1) , (1,3) ; 单调增区间是(-1,1) , ( 3,+) 【解析】 (1) ) 1x( 1x )1x( 1x y画出函数图象, 函数的减区间为1,,函数的增区间为(-1,+) ; (2) 定 义 域 为 u 1 y, 1x2u, 2 1 2 1 ,,设, 其 中 u=2x-1 为增函数, u 1 y在(- ,0)与(0, +) 为减函数,则, 2 1 , 2 1 , 1x2 1 y在上为减函数; (3)定义域为 (- ,0)(0,+) , 2 x 1 y单调增区间为:(- ,0),单调减区间为(0,+) ; 【高清课堂:函数的单调性356705 例 3】 (4)先画出y=x2-2x-3,然后把x轴下方的部分关于x轴对称上去,就得到了所求函数的图象,如下 图 所以 y=|x2-2x-3|的单调减区间是( -,-1) , (1,3) ;单调增区间是(-1,1) , (3,+ ). 【总结升华】 (1)数形结合利用图象判断函数单调区间; (2)关于二次函数单调区间问题,单调性变化的点与对称轴相关. (3)复合函数的单调性分析:先求函数的定义域;再将复合函数分解为内、外层函数;利用已知函数 的单调性解决.关注:内外层函数同向变化复合函数为增函数;内外层函数反向变化复合函数为减函数. 类型三、单调性的应用(比较函数值的大小,求函数值域,求函数的最大值或最小值) 例 3. 已知函数( )f x是定义域为R的单调增函数 (1)比较 2 (2)f a与(2 )fa的大小; (2)若 2 ()(6)f af a,求实数a的取值范围 8 【思路点拨】抽象函数求字母取值范围的题目,最终一定要变形成( )( )f xfy的形式,再依据函数 ( )f x的单调性把f符号脱掉得到关于字母的不等式再求解。
【答案】(1) 2 (2)(2 )f afa; (2)。