
?專題3.2 函數(shù)的基本性質(zhì)
知識點(diǎn)一:函數(shù)的單調(diào)性
1.增函數(shù)、減函數(shù)的概念
一般地,設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)锳,區(qū)間
如果對于內(nèi)的任意兩個自變量的值、,當(dāng)時,都有,那么就說在區(qū)間上是增函數(shù).
如果對于內(nèi)的任意兩個自變量的值、,當(dāng)時,都有,那么就說在區(qū)間上是減函數(shù).
知識點(diǎn)詮釋:
(1)屬于定義域A內(nèi)某個區(qū)間上;
(2)任意兩個自變量且;
(3)都有;
(4)圖象特征:在單調(diào)區(qū)間上增函數(shù)的圖象從左向右是上升的,減函數(shù)的圖象從左向右是下降的.
2.單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間
(1)單調(diào)區(qū)間的定義
如果函數(shù)f(x)在區(qū)間上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,稱為函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在某個區(qū)間上的性質(zhì).
知識點(diǎn)詮釋:
①單調(diào)區(qū)間與定義域的關(guān)系:單調(diào)區(qū)間可以是整個定義域,也可以是定義域的真子集;
②單調(diào)性是通過函數(shù)值變化與自變量的變化方向是否一致來描述函數(shù)性質(zhì)的;
③不能隨意合并兩個單調(diào)區(qū)間;
④有的函數(shù)不具有單調(diào)性.
(2)已知解析式,如何判斷一個函數(shù)在所給區(qū)間上的單調(diào)性?
3.證明函數(shù)單調(diào)性的步驟
(1)取值.設(shè)是定義域內(nèi)一個區(qū)間上的任意兩個量,且;
(2)變形.作差變形(變形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商變形;
(3)定號.判斷差的正負(fù)或商與1的大小關(guān)系;
(4)得出結(jié)論.
4.函數(shù)單調(diào)性的判斷方法
(1)定義法:根據(jù)增函數(shù)、減函數(shù)的定義,按照“取值—變形—判斷符號—下結(jié)論”進(jìn)行判斷。
(2)圖象法:就是畫出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象的上升或下降趨勢,判斷函數(shù)的單調(diào)性。
(3)直接法:就是對我們所熟悉的函數(shù),如一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等,直接寫出它們的單調(diào)區(qū)間。
(4)記住幾條常用的結(jié)論
①若是增函數(shù),則為減函數(shù);若是減函數(shù),則為增函數(shù);
②若和均為增(或減)函數(shù),則在和的公共定義域上為增(或減)函數(shù);
③若且為增函數(shù),則函數(shù)為增函數(shù),為減函數(shù);若且為減函數(shù),則函數(shù)為減函數(shù),為增函數(shù).
5.復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的判斷
討論復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性時要注意:既要把握復(fù)合過程,又要掌握基本函數(shù)的單調(diào)性。一般需要先求定義域,再把復(fù)雜的函數(shù)正確地分解為兩個簡單的初等函數(shù)的復(fù)合,然后分別判斷它們的單調(diào)性,再用復(fù)合法則,復(fù)合法則如下:
(1)若在所討論的區(qū)間上都是增函數(shù)或都是減函數(shù),則為增函數(shù);
(2)若在所討論的區(qū)間上一個是增函數(shù),另一個是減函數(shù),則為減函數(shù)。
列表如下:
增
增
增
增
減
減
減
增
減
減
減
增
復(fù)合函數(shù)單調(diào)性可簡記為“同增異減”,即內(nèi)外函數(shù)的單性相同時遞增;單性相異時遞減。
因此判斷復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可按下列步驟操作:
(1)將復(fù)合函數(shù)分解成基本初等函數(shù):,;
(2)分別確定各個函數(shù)的定義域;
(3)分別確定分解成的兩個基本初等函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
若兩個基本初等函數(shù)在對應(yīng)的區(qū)間上的單調(diào)性是同增或同減,則為增函數(shù);若為一增一減或一減一增,則為減函數(shù)。
知識點(diǎn)詮釋:
(1)單調(diào)區(qū)間必須在定義域內(nèi);
(2)要確定內(nèi)層函數(shù)的值域,否則就無法確定的單調(diào)性。
(3)若,且在定義域上是增函數(shù),則都是增函數(shù)。
6.利用函數(shù)單調(diào)性求函數(shù)最值時應(yīng)先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再求最值。常用到下面的結(jié)論:
(1)如果函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),在區(qū)間上是減函數(shù),則函數(shù)在處有最大值。
(2)如果函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),在區(qū)間上是增函數(shù),則函數(shù)在處有最小值。
若函數(shù)在上是嚴(yán)格單調(diào)函數(shù),則函數(shù)在上一定有最大、最小值。
(3)若函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞增函數(shù),則的最大值是,最小值是。
(4)若函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞減函數(shù),則的最大值是,最小值是。
7.利用函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)的范圍
若已知函數(shù)的單調(diào)性,求參數(shù)的取值范圍問題,可利用函數(shù)單調(diào)性,先列出關(guān)于參數(shù)的不等式,利用下面的結(jié)論求解。
(1)在上恒成立在上的最大值。
(2)在上恒成立在上的最小值。
實(shí)際上將含參數(shù)問題轉(zhuǎn)化成為恒成立問題,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求函數(shù)在其定義域上的最大值和最小值問題。
知識點(diǎn)二:基本初等函數(shù)的單調(diào)性
1.正比例函數(shù)
當(dāng)k>0時,函數(shù)在定義域R是增函數(shù);當(dāng)k0時,函數(shù)在定義域R是增函數(shù);當(dāng)k0,在區(qū)間,函數(shù)是減函數(shù);在區(qū)間,函數(shù)是增函數(shù);
若a
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