单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞). [题点发散1] 若将本例(2)中函数变为“f(x)=|-x+2x+1|”,如何求解? 解:函数y=|-x+2x+1|的图象如图所示.
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由图象可知,函数y=|-x+2x+1|的单调递增区间为(1-2,1)和(1+2,+∞); 单调递减区间为(-∞,1-2)和(1,1+2).
[题点发散2] 若将本例(2)中函数变为“f(x)=-x+2|x|+1”,如何求解? 解:由-x+2|x|+1≥0,得1-2≤|x|≤1+2,又|x|≥0,∴0≤|x|≤1+2, 即-1-2≤x≤1+2.
根据函数图象可知,f(x)的单调递增区间为[-1-2,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,1+2 ].
[点石成金] 1.确定有解析式的函数单调区间的三种方法
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[提醒] 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分
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别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.
2.求复合函数y=f(g(x))的单调区间的步骤 (1)确定函数的定义域.
(2)将复合函数分解成基本初等函数y=f(u),
u=g(x).
(3)分别确定这两个函数的单调区间.
(4)若这两个函数同增同减,则y=f(g(x))为增函数;若一增一减,则y=f(g(x))为减函数,即“同增异减”.
[2017·天津模拟]函数y=f(x)(x∈R)的图象如图所示,则函数g(x)=f(logax)(0 ?1?A.?0,? ?2? B.[a,1] ?1?C.(-∞,0)∪?,+∞? ?2? D.[a,a+1 ] 答案:B ?1??1?解析:由图象知f(x)在(-∞,0]和?,+∞?上单调递减,而在?0,?上单调递增.又 ?2??2? 0 2?2? 考点3 函数单调性的应用 - 6 - 函数的最值 前提 设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足 (1)对于任意的x∈I,都有________; (2)存在x0∈I,使得f(x0)=M (3)对于任意的x∈I,都有________; (4)存在x0∈I,使得f(x0)=M 条件 结论 M为最大值 M为最小值 答案:(1)f(x)≤M (3)f(x)≥M [考情聚焦] 高考对函数单调性的考查多以选择题、填空题的形式出现,有时也应用于解答题的某一问中. 主要有以下几个命题角度: 角度一 利用函数的单调性求最值 1??,x≥1, [典题3] (1)函数f(x)=?x??-x2+2,x<1[答案] 2 1 [解析] 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) 的最大值为________. x=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2. (2)已知函数f(x)=2x-的定义域为(0,1](a为实数). ①当a=1时,求函数y=f(x)的值域; ②求函数y=f(x)在区间(0,1]上的最大值及最小值,并求出当函数f(x)取得最值时x的值. 1 [解] ①当a=1时,f(x)=2x-,任取1≥x1>x2>0,则f(x1)-f(x2)=2(x1-x2)- 2 axx?1-1?=(x-x)?2+1?. ?x1x2?12?????x1x2? ∵1≥x1>x2>0,∴x1-x2>0,x1x2>0. - 7 - ∴f(x1)>f(x2), ∴f(x)在(0,1]上单调递增,无最小值, 当x=1时取得最大值1,所以f(x)的值域为(-∞,1]. ②当a≥0时,y=f(x)在(0,1]上单调递增,无最小值, 当x=1时取得最大值2-a; -a当a<0时,f(x)=2x+, x当 -≥1,即a∈(-∞,-2]时,y=f(x)在(0,1]上单调递减,无最大值,当x=12 a时取得最小值2-a, 当 -<1,即a∈(-2,0)时,y=f(x)在?0,2? a? - ?上单调递减,在?2?? a?? -,1?上 2? a? 单调递增,无最大值, 当x=角度二 比较两个函数值或两个自变量的大小 [典题4] [2017·黑龙江哈尔滨联考]已知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,当 -时取得最小值2-2a. 2 ax2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f?-?,b=f(2),c=f(e),则a,b, 2c的大小关系为( ) A.c>a>b C.a>c>b [答案] D [解析] 因为f(x)的图象关于直线x=1对称. B.c>b>a D.b>a>c ?1??? ?1??5?由此可得f?-?=f ??. ?2??2? 由x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,知f(x)在(1,+∞)上单调递减. 5?5?∵1<2< 利用函数的单调性求解不等式 [典题5] f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,当f(x)+f(x-8)≤2时,x的取值范围是( ) A.(8,+∞) B.(8,9] - 8 -