(鲁京津琼专用)2020版高考数学大一轮复习-2.2函数的单调性与最值教案(含解析) 联系客服

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由图知f(x)的单调递减区间是[1,2].

题型二 函数的最值1.函数y=x2-1

x2+1

的值域为____________.

答案 [-1,1)

解析 由y=x2-12

1+yx2+1,可得x=1-y. 由x2

≥0,知1+y1-y≥0,解得-1≤y<1,

故所求函数的值域为[-1,1).

2.函数y=x+1-x2的最大值为________.答案

2

解析 由1-x2

≥0,可得-1≤x≤1. 可令x=cosθ,θ∈[0,π],

9

π??则y=cosθ+sinθ=2sin?θ+?,θ∈[0,π], 4??所以-1≤y≤2, 故原函数的最大值为2.

3.函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________. 答案 [3,+∞)

-2x+1,x≤-1,??

解析 函数y=?3,-1

??2x-1,x≥2.作出函数的图象如图所示.

根据图象可知,函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞). 3x+1

4.函数y=的值域为________________.

x-2答案 {y|y∈R且y≠3}

3x+13?x-2?+77

解析 y===3+,

x-2x-2x-2因为

77≠0,所以3+≠3, x-2x-2

3x+1所以函数y=的值域为{y|y∈R且y≠3}.

x-2

?1?x5.函数f(x)=??-log2(x+2)在区间[-1,1]上的最大值为________.

?3?

答案 3

?1?x解析 由于y=??在[-1,1]上单调递减,y=log2(x+2)在[-1,1]上单调递增,

?3?

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所以f(x)在[-1,1]上单调递减,故f(x)在[-1,1]上的最大值为f(-1)=3. 6.若函数f(x)=x+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 C.与a无关,且与b无关 答案 B

解析 方法一 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=x1+ax1+b,M=x2+ax2+b. ∴M-m=x2-x1+a(x2-x1),

显然此值与a有关,与b无关.故选B.

方法二 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,

2

2

2

2

2

B.与a有关,但与b无关 D.与a无关,但与b有关

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,则M-m的值在变化,故与a有关,故选B. 思维升华 求函数最值的五种常用方法及其思路

(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.

(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.

(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. (4)分离常数法:形如求y=cx+d(ac≠0)的函数的值域或最值常用分离常数法求解. ax+b(5)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.

题型三 函数单调性的应用

命题点1 比较函数值的大小

例3 已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-

f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f?-?,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为( )

A.c>a>b C.a>c>b 答案 D

解析 根据已知可得函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(1,+∞)上是减函数,因5?1??5?为a=f?-?=f??,且2<<3,所以b>a>c.

2?2??2?命题点2 解函数不等式

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?1?

?2?

B.c>b>a D.b>a>c

例4(2018·四川成都五校联考)设函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f(-3)=0,则f(x)<0的解集是( ) A.{x|-33} B.{x|x<-3或03} D.{x|-3

解析 ∵f(x)是奇函数,f(-3)=0, ∴f(-3)=-f(3)=0,解得f(3)=0. ∵函数f(x)在(0,+∞)内是增函数, ∴当03时,f(x)>0. ∵函数f(x)是奇函数,∴当-30; 当x<-3时,f(x)<0.

则不等式f(x)<0的解集是{x|0

例5(1)(2018·全国Ⅱ)若f(x)=cosx-sinx在[0,a]上是减函数,则a的最大值是( ) ππ3π

A.B.C.D.π 424答案 C

?π?解析 ∵f(x)=cosx-sinx=-2sin?x-?,

4??

π?ππ??π3π?∴当x-∈?-,?,即x∈?-,?时,

2?4?4?2?4

y=sin?x-?单调递增,

4

??

π??

f(x)=-2sin?x-?单调递减,

4

??

π?

?

?π3π?∴?-,?是f(x)在原点附近的单调减区间,

4??4

?π3π?结合条件得[0,a]??-,?,

4??4

3π3π

∴a≤,即amax=.

44

1??x2+a-2,x≤1,

2(2)已知函数f(x)=???ax-a,x>1,

若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则实数a的

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