函数的单调性和奇偶性
经典例题透析
类型一、函数的单调性的证明
1.证明函数上的单调性.
证明:在(0,+∞)上任取x1、x2(x1≠x2), 令△x=x2-x1>0
则
∵x1>0,x2>0,∴
∴上式<0,∴△y=f(x2)-f(x1)<0
∴
上递减.
总结升华:
[1]证明函数单调性要求使用定义; [2]如何比较两个量的大小?(作差)
[3]如何判断一个式子的符号?(对差适当变形)
举一反三:
【变式1】用定义证明函数上是减函数.
思路点拨:本题考查对单调性定义的理解,在现阶段,定义是证明单调性的唯一途径. 证明:设x1,x2是区间
上的任意实数,且x1<x2,则
∵0<x1<x2≤1 ∴x1-x2<0,0<x1x2<1
∵0<x1x2<1
故
∴x1<x2时有f(x1)>f(x2)
,即f(x1)-f(x2)>0
上是减函数.
上是增函数;在今后的学习中经常
总结升华:可以用同样的方法证明此函数在
会碰到这个函数,在此可以尝试利用函数的单调性大致给出函数的图象.
类型二、求函数的单调区间
2. 判断下列函数的单调区间;
(1)y=x2-3|x|+2; (2)
解:(1)由图象对称性,画出草图
∴f(x)在增.
上递减,在上递减,在上递
(2)
∴图象为
∴f(x)在
上递增.
举一反三:
【变式1】求下列函数的单调区间:
(1)y=|x+1|; (2) (3).
解:(1)
∴函数的减区间为
画出函数图象,
,函数的增区间为(-1,+∞);
(2)定义域为,
其中u=2x-1为增函数,在(-∞,0)与(0,+∞)为减函数,
则上为减函数;
(3)定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),单调增区间为:(-∞,0),单调减区间为
(0,+∞).
总结升华:
[1]数形结合利用图象判断函数单调区间;
[2]关于二次函数单调区间问题,单调性变化的点与对称轴相关.
[3]复合函数的单调性分析:先求函数的定义域;再将复合函数分解为内、外层函数;利用已知函数的单调性解决.关注:内外层函数同向变化复合函数为增函数;内外层函数反向变化复合函数为减函数.
类型三、单调性的应用(比较函数值的大小,求函数值域,求函数的最大值或最小值)
3. 已知函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,比较f(a2-a+1)与
的大小.
解:
又f(x)在(0,+∞)上是减函数,则
.
4. 求下列函数值域:
(1); 1)x∈[5,10]; 2)x∈(-3,-2)∪(-2,1);
(2)y=x2-2x+3; 1)x∈[-1,1]; 2)x∈[-2,2]. 思路点拨:(1)可应用函数的单调性;(2)数形结合.
解:(1)位得到,如图
2个单位,再上移2个单
1)f(x)在[5,10]上单增,;
2) (2)画出草图
;
1)y∈[f(1),f(-1)]即[2,6]; 2)
举一反三:
.
【变式1】已知函数.
(1)判断函数f(x)的单调区间;
(2)当x∈[1,3]时,求函数f(x)的值域.
思路点拨:这个函数直接观察恐怕不容易看出它的单调区间,但对解析式稍作处理,即
可得到我们相对熟悉的形式.域.
,第二问即是利用单调性求函数值
解:(1)
上单调递增,在上单调递增;
(2)故函数f(x)在[1,3]上单调递增
∴x=1时f(x)有最小值,f(1)=-2
x=3时f(x)有最大值
∴x∈[1,3]时f(x)的值域为
.
5. 已知二次函数f(x)=x2-(a-1)x+5在区间
上是增函数,求:(1)实数a的取值
范围;(2)f(2)的取值范围.
解:(1)∵对称轴是决定f(x)单调性的关键,联系图象可知
只需;
(2)∵f(2)=22-2(a-1)+5=-2a+11又∵a≤2,∴-2a≥-4
∴f(2)=-2a+11≥-4+11=7
.
类型四、判断函数的奇偶性