函数的单调性知识点1、增函数定义、减函数的定义:(1)设函数)(x f y =的定义域为A ,区间M ⊆A ,如果取区间M 中的任意两个值21,x x ,当改变量012>-=∆x x x 时,都有0)()(12>-=∆x f x f y ,那么就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数,如图(1)当改变量012>-=∆x x x 时,都有0)()(12<-=∆x f x f y ,那么就称 函数)(x f y =在区间M 上是减函数,如图(2)注意:单调性定义中的x 1、x 2有什么特征:函数单调性定义中的x 1,x 2有三个特征,一是任意性,二是有大小,三是同属于一个单调区间.1、 根据函数的单调性的定义思考:由f (x )是增(减)函数且f (x 1)<f (x 2)能否推出x 1<x 2(x 1>x 2)2、我们来比较一下增函数与减函数定义中y x ∆∆,的符号规律,你有什么发现没有?3、如果将增函数中的“当012>-=∆x x x 时,都有0)()(12>-=∆x f x f y ”改为当012<-=∆x x x 时,都有0)()(12<-=∆x f x f y 结论是否一样呢?4、定义的另一种表示方法如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,若0)()(2121>--x x x f x f 即0>∆∆x y ,则函数y=f(x)是增函数,若0)()(2121<--x x x f x f 即0<∆∆x y,则函数y=f(x)为减函数。
判断题:①已知1()f x x=因为(1)(2)f f -<,所以函数()f x 是增函数. ②若函数()f x 满足(2)(3)f f <则函数()f x 在区间[]2,3上为增函数.③若函数()f x 在区间(1,2]和(2,3)上均为增函数,则函数()f x 在区间(1,3)上为增函数.④因为函数1()f x x =在区间(,0),(0,)-∞+∞上都是减函数,所以1()f x x=在(,0)(0,)-∞⋃+∞上是减函数.通过判断题,强调几点:①单调性是对定义域内某个区间而言的,离开了定义域和相应区间就谈不上单调性. ②对于某个具体函数的单调区间,可以是整个定义域(如一次函数),可以是定义域内某个区间(如二次函数),也可以根本不单调(如常函数).③单调性是对定义域的某个区间上的整体性质,不能用特殊值说明问题。
④函数在定义域内的两个区间A ,B 上都是增(或减)函数,一般不能认为函数在A B ⋃上是增(或减)函数. (2)单调区间如果函数y =f (x )在某个区间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,这一区间叫做y =f (x )的单调区间. 函数单调性的性质:(1)增函数:如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值, 当时,都有,0)()(2121>--x x x f x f(2)减函数:如果对于属于定义域I 内某个区间的任意两个自变量的值,当时, 都有,0)()(2121<--x x x f x f(3) 函数的单调性还有以下性质.1.函数y =-f (x )与函数y =f (x )的单调性相反.2.当f (x )恒为正或恒为负时,函数y =)(1x f 与y =f (x )的单调性相反.3.在公共区间内,增函数+增函数=增函数,增函数-减函数=增函数等. 4 .如果k>0 函数k ()f x 与函数()f x 具有相同的单调性。
如果k<0 函数k ()f x 与函数()f x 具有相反的单调性。
5..若(f x ≠0,则函数()1f x 与()f x 具有相反的单调性,.6. 若()f x >O ,函数(f x ()f x 具有相同的单调性。
若 ()f x <0,函数(f x ()f x 具有相同的单调性 7。
.函数()x f 在R 上具有单调性,则()x f -在R 上具有相反的单调性。
复合函数的单调性。
如果函数 ()x g u = A x ∈ B u ∈ ()u f y = ()B C ⊆ D y ∈,则()[]x g f y =称为x 的复合函数。
解决复合函数的问题,关键是弄清复合的过程,即中间变量u 的定义域与值域的作用。
复合函数的单调性的判断:同增异减。
函数的单调性题型分类讲解题型一:.单调性讨论1.讨论函数y=(k-2)x+3(a≠0)在区间R 内的单调性.2.讨论函数f(x)=21xax- (a≠0)在区间(-1,1)内的单调性. 解:设-1<x 1<x 2<1,则f(x 1)-f(x 2)=2111x ax --2221x ax -=)1)(1()1)((22212121x x x x x x a --+- ∵x 1,x 2∈(-1,1),且x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,1+x 1x 2>0,(1-x 21)(1-x 22)>0于是,当a >0时,f(x 1)<f(x 2);当a <0时,f(x 1)>f(x 2).故当a >0时,函数在(-1,1)上是增函数;当a <0时,函数在(-1,1)上为减函数.题型二:单调性判断与证明1.下列函数中,在区间(0,1)上为增函数的是A .y =|x 2-1| B.xy 2=C .y =2x 2-x +1 D .y =|x |+1题型三:求函数的单调区间及该区间上的单调性1.求下列函数的增区间与减区间(1)y =|x 2+2x -3| 1122---=x xx y32y 2+--=x x2.判断函数f (x )=-x 3+1在(-∞,0)上是增函数还是减函数,并证明你的结论;如果x ∈(0,+∞),函数f (x )是增函数还是减函数?题型四:.已知简单函数的单调性求与其相关函数的单调性若函数y =ax ,y =-x b在(0,+∞)上都是减函数,则函数y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是________(填单调性).设y=f (x )的单增区间是(2,6),求函数y=f (2-x )的单调区间.设函数y =f (x )是定义在(-1,1)上的增函数,则函数y =f (x 2-1)的单调递减区间是______________已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x )( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数上是单调递减的。
) , (- 在 , 由复合函数单调性可知 是单减的, 上 在 又 ) , (- ) , ( 而 )上是增函数, , ( 在 则由已知得 解:令 0 4 )] ( [ ) 2 ( ) 0 , 4 (2 ) ( 0 4 6 2 2 ) ( 6 2 ) ( , 2 ) ( ∈ = - - ∈ - = ∈ ∴ ∈ - = ∈ - = x x t f x f x x x t x x x t t t f x x t ),的单减区间是(-04)2(x f -∴设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .题型五:已知函数的单调性,求参数的取值范围。
已知函数f(x)=x 2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围是 .已知函数y =-x 2+2x +1在区间[-3,a ]上是增函数,则a 的取值范围是______________ 函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .函数21)(++=x ax x f 在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a 的取值范围是( ) A.210<<a B.21>a C.a<-1或a>1 D.a>-2解:f (x )=ax +1x +2=a (x +2)+1-2a x +2=1-2ax +2+a .任取x 1,x 2∈(-2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1-2a x 1+2-1-2a x 2+2 =(1-2a )(x 2-x 1)(x 1+2)(x 2+2). ∵函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上为增函数,∴f (x 1)-f (x 2)<0.∵x 2-x 1>0,x 1+2>0,x 2+2>0,∴1-2a <0,a >12. 即实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞.题型六:函数单调性的应用 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3)已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根题型七:已知函数的单调性,解含函数符号的不等式。
7.已知函数f (x )是R 上的增函数,A(0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)已知:f (x )是定义在[-1,1]上的增函数,且f (x -1)<f (x 2-1)求x 的取值范围.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞) B .(-1,2) C .(-2,1) D .(-∞,-2)∪(1,+∞)解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x =(x +2)2-4,x ≥0,4x -x 2=-(x -2)2+4,x <0,由f (x )的图象可知f (x )在(-∞,+∞)上是单调递增函数,由f (2-a 2)>f (a )得2-a 2>a ,即a 2+a -2<0,解得-2<a <1.故选C.8.已知f (x )在其定义域R +上为增函数,f (2)=1,f (xy )=f (x )+f (y ),解不等式f (x )+f (x -2) ≤3题型八:已知函数的单调性求最值 已知x ∈[0,1],则函数 的最大值为_______最小值为_________ 函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___.题型九:综合题型已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x >1时,f(x)<0. (1)求f(1)的值;(2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.(1)f(1) = f(1/1) = f(1) - f(1) = 0。