基础梳理
1.如果函数f(x)对区间D内的任意x1,x2,当x1<x2时都有f(x1)<f(x2),则f(x)在D内是增函数;当x1<x2时都有f(x1)>f(x2),则f(x)在D内是减函数.
例如:若f(x)=2x-1,能证明出函数f(x)在R上为增函数吗?____.
2.函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2)[或f(x1)>f(x2)].
例如:f(x)是R上的单调函数,若f(3)>f(2),则y=f(x)是R上的单调____函数;若f(3)>f(2),则y=f(x)是R上的单调增函数吗?____.
3.若函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或是单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,单调增区间和单调减区间统称为单调区间.
4.若函数y=f(x)是R上的增函数,当a>b时,则f(a)____f(b); 若函数y=f(x)是R上的减函数,当a>b时,则f(a)____f(b).5.函数f(x)=x2+2x+11的单调增区间是________,
基础梳理
1.能 2.递增不是 4.>< 5.[-1,+∞)
思考应用
1.如果f(x)在区间D上是单调函数,则函数f(x)是增函数(减函数)的说法正确吗?
1.解析:不正确.函数的单调性是函数的局部性质,所以必须说明函数在哪个区间上是增(减)函数.
2. 函数f(x)在区间D上是增(减)函数,对于任意x1,x2∈D,则有“若x1<x2,则f(x1)<f(x2)[f(x1)>f(x2)]”,反之是否也成立呢?
2.解析:成立.即函数f(x)在D上是增(减)函数,对于∀x1,x2∈D,若f(x1)<f(x2)[f(x1)>f(x2)],则x1<x2,这个性质从函数单调性的图形定义中能形象地体现出来.
自测自评
1.下列结论正确的是()
A .函数y =-2x 在R 上为增函数
B .函数y =x 2在R 上为增函数
C .函数y =1x
在定义域内为减函数 D .函数y =1x
在(-∞,0)上为减函数 2.函数y =-2x 2+3x 的单调减区间是( )
A .[0,+∞)
B .(-∞,0)
C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34
D.⎣⎢⎡⎭
⎪⎫34,+∞ 3.若f (x )在R 上是增函数,且f (x 1)>f (x 2),则x 1,x 2的大小关系为________.
自测自评
1.解析:借助图象知D 正确.故选D.
答案:D
2.解析:借助图象得y =-2x 2
+3x 的单调减区间是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,故选D.
答案:D
3.解析:∵f (x )在R 上是增函数,且f (x 1)>f (x 2),
∴x 1>x 2.
答案:x 1>x 2
►基础达标
1.使一次函数f (x )=kx +b 为增函数的一个条件是( )
A .k <0
B .k ≤0
C .k >0
D .k ≥0
1.C
2.下列说法正确的是( )
A .反比例函数y =k x
在区间(0,+∞)上是减函数 B .二次函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上
C .反比例函数y =2x
是R 上的减函数 D .一次函数f (x )=-2x +b 是R 上的减函数
2.D
3.若函数y=f(x)在区间(a,b)内是增函数,在区间(b,c)内也是增函数,则函数y=f(x)在区间(a,b)∪(b,c)内()
A.必是增函数B.必是减函数
C.是增函数或减函数D.无法确定单调性
3.D
4.函数y=
1
x+2
的大致图象只能是()
4.B
5.函数f(x)图象如下图所示,函数的单调递减区间是____________.
5.[-5,-2]和[1,3]
6.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是()
A.y=|x| B.y=3-x
C .y =1x
D .y =-x 2+4 6.A
►巩固提高
7.如果函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,对于任意的x 1,x 2∈[a ,b ](x 1≠x 2),下列结论不正确的是( )
A.f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2
>0 B .(x 1-x 2) [f (x 1)-f (x 2)]>0
C .f (a )<f (x 1)<f (x 2)<f (b )
D.x 2-x 1f (x 2)-f (x 1)
>0 7.解析:由增函数的定义知x 1-x 2与f (x 1)-f (x 2)同号,∴A ,B ,D 都正确,故选C.
答案:C
8.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )
A .(-∞,40]
B .[40,64]
C .(-∞,40]∪[64,+∞)
D .[64,+∞)
8.解析:只需f (x )=4x 2-kx -8的对称轴x =k 8的相应值k 8
在区间[5,8]外面,即k 8≤5或k 8
≥8, ∴k ≤40或k ≥64.
答案:C
9.已知f (x )在(0,+∞)上是减函数,判断f (a 2-a +1)与f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫34的大小关系.
9.解析:∵a 2-a +1=⎝ ⎛⎭
⎪⎫a -122+34≥34,且f (x )在(0,+∞)上是减函数,∴f (a 2-a +1)≤f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫34. 10.设函数f (x )=x +1x
,试讨论f (x )在(0,+∞)上的单调性.
10.分析:根据函数单调性定义,作差f (x 1)-f (x 2)后通过x 在不同区间取值对差的符号影响进行讨论.
解析:设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+1x 1-⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 2+1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-1)x 1x 2
. ∵x 1-x 2<0,x 1x 2>0,
∴f (x 1)-f (x 2)的符号由x 1x 2-1确定.
设f (x )在(0,a ]上单调,则对任意x 1,x 2∈(0,a ]恒有x 1x 2-1<0,而在x 1,x 2∈[a ,+∞)时,恒有x 1x 2-1>0,∴a 2-1=0,a =1.
∴当x 1,x 2∈(0,1]时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,1]上是减函数.
当x 1,x 2∈(1,+∞)时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在[1,+∞)上是增函数.
1.判断函数单调性的方法.方法一:画图观察;方法二:根据实际意义确定;方法三:利用定义证明.
2.利用定义证明函数f (x )在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:
(1)任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2;
(2)作差f (x 1)-f (x 2);
(3)变形(通常是因式分解和配方);
(4)定号(即判断差f (x 1)-f (x 2)的正负);
(5)下结论(即指出函数f (x )在给定的区间D 上的单调性).。