专题06+函数+函数的基本性质+--函数的单调性(与最值+)-2019年高考数学(理)高频考点名师揭秘与仿真测试
2019年高考数学(理)高频考点名师揭秘与仿真测试
06 函数 函数的基本性质 --函数的单调性(与最值 )
【考点讲解】
一、 具本目标:
1.理解函数的单调性及其几何意义.
2.会用基本函数的图象分析函数的性质.
3.理解函数的最大值、最小值及其几何意义.
4.命题是以函数的单调性为主,其中基本知识和基本技能是高考的热点.
2. 本节在高考中的分值为5分左右,属于中档题型.
二、知识概述:
1.增函数与减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I,
(1)如果对于定义域I内某个区间D上的__任意两个__自变量的值x1,x2,当x1
f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是__减函数__.
2.单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)__单调性__,区间D叫做y=f(x)的__单调区间__.
3.函数的最大值与最小值
一般地,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__f(x)≤M__;存在x0∈I,使得__f(x0)=M__,那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.
(2)对于任意的x∈I,都有__f(x)≥M__;存在x0∈I,使得__f(x0)=M__,那么我们称M是函数y=f(x)的最小值.
4.函数单调性的常用结论
区间D上单调递增
区间D上单调递减
定义法
x1f(x2)
图象法
函数图象是上升的
函数图象是下降的
导数法
导数大于零
导数小于零
运算法
递增+递增=递增
递减+递减=递减
复合法
内外层单调性相同
内外层单调性相反
5.对勾函数的单调性
对勾函数y=x+(a>0)的递增区间为(-∞,-]和[,+∞);递减区间为[-,0)和(0,],且对勾函数为奇函数.
【真题分析】
1.【2017·全国卷Ⅱ】函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(4,+∞)
【答案】D
【变式】【2014 天津理4】函数的单调递增区间是( ).
A. B. C. D.
【解析】本题考点是对数函数与二次函数复合而成的复合函数的单调性.切记同增异减的规则.
由题意可知,解得或.由复合函数的单调性知的单调递增区间为
.
【答案】D
2. 【2018·全国卷Ⅱ】若在是减函数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【变式】【2015四川理9】如果函数在区间上单调递减,那么的最大值为( )
A. B. C. D.
【解析】 当时,抛物线的对称轴为;
当时,,即.因为,所以.
由且,得;
当时,抛物线开口向下,根据题意可得,,即.
因为,所以.由且,得,故应舍去.
要使得取得最大值,应有.
法二:本题还可从二次函数的角度考查,由整理得对任意成立.因为,函数的对称轴,故函数在区间
上单调递增.所以当时,有最小值,由,得.故的取值范围为.
【模拟考场】
1.【2016·北京卷】下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( )
A.y= B.y=cos x C.y=ln(x+1) D.y=2-x
【答案】D
2.【2014 北京理2】下列函数中,在区间上为增函数的是( ).
A. B. C. D.
【解析】A选项,函数在 上为增函数,符合要求;
B选项,函数在 上为减函数,不符合题意;
C选项,函数在 上为减函数,不符合题意;
D选项,函数在 上为减函数,不符合题意;
【答案】A
3.【2014 陕西理 7】下列函数中,满足“”的单调递增函数是( ).
A. B. C. D.
【解析】A选项:由,,得到,所以A错.
B选项,,得到,所以B错.
C选项,函数是定义在R上的减函数,所以C错误.
D选项,,,得到,又函数
是定义在R上的增函数,所以D正确.
【答案】D
4.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,则不等式f (x)+f(x-8)≤2的解集为________.
【答案】(8,9]
5.【2018·山东日照调研】函数f(x)=的最大值为____.
【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f(1)=1;当x<1时,易知函数
f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
【答案】2
6.【2017·浙江高考】若函数f(x)=x2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M-m( )
A.与a有关,且与b有关 B.与a有关,但与b无关
C.与a无关,且与b无关 D.与a无关,但与b有关
【解析】
法一:设x1,x2分别是函数f(x)在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m=x+ax1+b,M=x+ax2+b.
∴M-m=x-x+a(x2-x1),显然此值与a有关,与b无关.故选B.
法二:由题意可知,函数f(x)的二次项系数为固定值,则二次函数图象的形状一定.随着b的变动,相当于图象上下移动,若b增大k个单位,则最大值与最小值分别变为M+k,m+k,而(M+k)-(m+k)=M-m,故与b无关.随着a的变动,相当于图象左右移动,故函数f(x)在区间[0,1]的最大值M和最小值m变化,
则M-m的值在变化,故与a有关.故选B.
【答案】B
7.【2017·浙江卷】已知函数f(x)=ln(x+)+在区间[-k,k](k>0)上的最大值为M,最小值为m,则M+m=__ __.
【答案】4
8.【2014 大纲理22】函数.
(1)讨论的单调性;(2)设,求证:.
解:(I)的定义域为.
(i) 当时,若,则在上是增函数;
若则在上是减函数;
若则在上是增函数.
(ii)当时,成立当且仅当在上是增函数.
(iii)当时,若,则在是上是增函数;若,则
在上是减函数;若,则在上是增函数.
(II)由(I)知,当时,在是增函数.当时,,即.又由(I)知,当时,在上是减函数;当时,
,即.下面用数学归纳法证明.
(i)当时,由已知,故结论成立;
(ii)假设当时结论成立,即.当时,
,
即当时有,结论成立.根据(i)、(ii)知对任何结论都成立.