第19讲 函数的基本性质-单调性
知识梳理
1.严格增函数与严格减函数
对于定义在D上的函数y=f(x),设区间I是D的一个子集.对于区间I上的任意给定的两个自变量的值x1,x2,当x1
f(x2),就称函数y=f(x)在区间I上是严格减函数(strictly decreasing function).
此外,如果总成立f(x1)≤f(x2),就称函数y=f(x)在区间I上是增函数(increasing function);
而如果总成立f(x1)≥f(x2),就称函数y=f(x)在区间I上是减函数( decreasing function).
“严格增”、“严格减”、“增”及“减”统称为函数的单调性.
2.单调函数与单调区间
如果函数y=f(x)在某个区间I上是增(减)函数,那么就称函数y=f(x)在区间I上是单调函数(monotonic function),并称区间I是函数y=f(x)的一个单调区间(monotonic interval).
总结:(1)增(减)函数概念分析
前提条件
设函数的定义域为D,区间I⊆D
条件
任意的x1,x2∈I,x1f(x2)
图示
结论
f(x)在区间I上严格递增
f(x)在区间I上严格递减
特殊情况
当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数
当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数
(2)若(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0或,则x2-x1与f(x2)-f(x1)同号,即x2>x1时,f(x2)>f(x1),所以f(x)在I上单调递增.
(3)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(4)单调区间I⊆定义域D.
(5)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.
题型探究
题型一、函数单调性的判定与证明
【例1】利用单调性的定义,证明函数在(-1,+∞)上是严格减函数.
【例2】用定义判断函数在(-2,+∞)上的单调性.
方法总结:利用定义判断或证明函数单调性的步骤
[注意] 作差变形是证明函数单调性的关键,且变形的结果多为几个因式乘积的形式.
【例3】(复合函数单调性)讨论函数f(x)=loga(3x2-2x-1)的单调性.
方法总结:1.形如函数y=logaf(x)的单调性判断
首先要求定义域,在定义域内,当a>1时,y=logaf(x)的单调性与y=f(x)的单调性保持一致,当0f(5x-6),则实数x的取值范围为 .
(2)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f(-3)=0,则<0的解集为________________.
方法总结:
利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图象解不等式.
(2)转化为简单不等式求解.
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解.
提醒:列不等式(组)时不要忘掉函数定义域.
题型五、利用函数奇偶性与单调性比函数值大小
【例7】设函数f(x)的定义域为R,对于任意实数x总有f(-x)=f(x),当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-2) B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)
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