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. 第二讲:函数的单调性
一、定义:
1.设函数)(xfy的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量的值21,xx,当21xx时,都有),()(21xfxf那么就说)(xf在区间D上是增函数.区间D叫)(xfy的单调增区间.
注意:增函数的等价式子:0)()(0)]()()[(21212121xxxfxfxfxfxx;
难点突破:(1)所有函数都具有单调性吗?
(2)函数单调性的定义中有三个核心①21xx②)()(21xfxf③ 函数)(xf为增函数,那么①②③中任意两个作为条件,能不能推出第三个?
2. 设函数)(xfy的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量的值21,xx,当21xx时,都有),()(21xfxf那么就说)(xf在区间D上是减函数.区间D叫)(xfy的单调减区间.
注意:(1)减函数的等价式子:0)()(0)]()()[(21212121xxxfxfxfxfxx;
(2)若函数)(xf为增函数,且)()(,2121xfxfxx则.
题型一:函数单调性的判断与证明
例1.已知函数)(xf的定义域为R,如果对于属于定义域内某个区间I上的任意两个不同的自变量21,xx都有.0)()(2121xxxfxf则( )
A.)(xf在这个区间上为增函数 B.)(xf在这个区间上为减函数
C.)(xf在这个区间上的增减性不变 D.)(xf在这个区间上为常函数
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. 变式训练:定义在R上的函数)(xf对任意120xx都有1)()(2121xxxfxf,且函数)(xfy的图象关于原点对称,若,2)2(f则不等式0)(xxf的解集为___.
例3.证明:函数xxxf3)(在R上是增函数.
变式训练:讨论)0()(axaxxf的单调性.并作出当1a时函数的图象.
变式训练:已知上的单调性,在判断函数)1,0()()(,2)1(2xxfxgxxxf并用定义证明.
易错点:
①
②
③ .
. 题型二:函数的单调区间
难点突破:(1)函数在某个区间上是单调函数,那么它在整个定义域上也是单调函数吗?
(2)函数xxf1)(的单调减区间是),0()0,(上吗?
例1.(图像法)求下列函数的单调区间
(1)|2||1|)(xxxf. (2)3||2)(2xxxf.
(3)|54|)(2xxxf.
例2.(直接法)求函数xxxf11)(的单调区间.
例3.(复合函数)(2017全国二)函数2()ln(28)fxxx 的单调递增区间是( )
A.)2,( B. )1,( C.),1( D. ),4(
易错点:①区间端点的确认
②多个单调区间的写法
易错点: .
.
变式训练:求下列函数的单调区间.
(1)312xxy (2)652xxy
(3)22311xxy
题型三:抽象函数的单调性问题
例1.设函数)(xf是实数集R上的增函数,令)2()()(xfxfxF.
(1) 证明:)(xF是R上的增函数;
(2) 若,0)()(21xFxF求证:221xx.
例2定义在),0(上的函数)(xf满足下面三个条件:
①对任意正数ba,,都有)()()(abfbfaf;
②当1x时,0)(xf;
③1)2(f.
(1)求)1(f的值;
(2)使用单调性的定义证明:函数)(xf在),0(上是减函数;
(3)求满足2)13(xf的x的取值集合. .
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题型四:函数单调性的应用
(1)利用函数的单调性比较大小
在解决比较函数值大小的问题时,要注意将对应的自变量转化到同一个单调区间上.
①正向应用:
②逆向应用:
例1.xf在,0上单调递减,那么12aaf与43f的大小关系是__________.
变式训练:已知函数),1()1()(xfxfxf满足且对任意的)(1,2121xxxx,有.0)()(2121xxxfxf设),3(),2(),21(fcfbfa则cba,,的大小关系_________.
(2)利用函数的单调性解不等式
例2.设)(xf是定义在]1,1[上的增函数,且)1()2(xfxf成立,求x的取值范围.
易错点: .
. 变式训练.①设)(xf是定义在]3,3[上的偶函数,当30x时,)(xf单调递减,若)()21(mfmf成立,求m的取值范围.
②(2015全国二)设函数)12()(,11)1ln()(2xfxfxxxf则使得成立的x的取值范围是( )
A. )1,31( B. ),1()31,( C. )31,31( D. ),31()31,(
③(2018全国一)设函数201 0xxfxx,≤,,则满足12fxfx的x的取值范围
是( )
A.1, B.0, C.10, D.0,
(3)根据函数的单调性求参数的取值范围
例1.如果函数1)1(42)(2xaxxf在区间),3[上是增函数,则实数a的取值范围是( )
A.(1,2) B.(0,2) C.(0,1) D.,2
变式训练:如果函数2)1(2)(2xaxxf在区间)4,[上是减函数,求实数a的取值范围.
例2.若函数0,)2(,0,1)12()(2xxbxxbxbxf在R上为增函数,则实数b的取值范围是__________. 易错点: .
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例3.若函数||axy在区间]4,(上是减函数,求实数a的取值范围.
第三节:函数的奇偶性
一、知识梳理
1.函数的奇偶性
例1(2014全国二)偶函数)(xfy的图象关于直线2x对称,3)3(f,则)1(f___________.
例2(2017全国二) 已知函数()fx是定义在R上的奇函数,当(,0)x时,
32()2fxxx,则(2)f__________.
例3(2012全国二)设函数1sin)1()(22xxxxf的最大值为M,最小值为m,则M+m=______.
2. 函数的图象 奇偶性 定 义 图象特点 备注
奇函数 ★★设函数)(xfy的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有x∈D,且
xfxf,则这个函数叫做奇函数 关于原点中心对称 函数)(xf是奇函数且在0x处有定义,则0)0(f
偶函数 设函数)(xfy的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有Dx,且xfxf,则这个函数叫做偶函数 ★关于y轴对称 易错点: .
. (1)平移变换:“上加下减,左加右减”
例4(2010全国二)设偶函数)(xf满足)0(42)(xxfx,则}0)2(|{xfx( )
A.}42|{xxx或 B.}40|{xxx或
C.}22|{xxx或 D.}42|{xxx或
(2)对称变换
①)()(xfyxfyx轴对称关于;
②)()(xfyxfyy轴对称关于;
③)()(xfyxfy关于原点对称;
④)10(log)10(aaxyaaayaxyx且且对称关于;
⑤奇函数的图象关于坐标原点对称;偶函数的额图象关于y轴对称.
(3)翻折变换
★★①|)(|)(xfyxfyxx轴下方图象翻折上去轴上方图象,将保留.
例5(2010全国二)已知函数621100|,lg|)(xxxxf, 若cba,,均不相等,且),()()(cfbfaf则cba的取值范围是( )
A.)10,1( B.)6,5( C)12,10( D.)24,20(
例6(2011全国二)已知函数()yfx的周期为2,当[1,1]x时2()fxx,那
么函数()yfx的图象与函数|lg|yx的图象的交点共有( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.1个
★★★②)||()()(xfyxfyyxfyy轴左侧的图象)在轴对称的图象(去掉原于轴右边图象,并作其关保留.
例7(2011全国二)下列函数中,既是偶函数又在(0,)单调递增的函数是( )
A. 3yx B.||1yx C.21yx D.||2xy
例8(2010大纲)直线1y与曲线axxy||2有四个交点,则a的取值范围