2.3函数单调性【知识网络】1.函数单调性的定义,2.证明函数单调性;3.求函数的单调区间4.利用函数单调性解决一些问题;5.抽象函数与函数单调性结合运用【典型例题】例1.(1)()(21),fxaxbR设函数是上的减函数则a的范围为(D)A.12aB.12aC.12aD.12a提示:2a1<0时该函数是R上的减函数.(2)函数2([0,)yxbxcx)是单调函数的充要条件是(A)A.0bB.0bC.0bD.0b提示:考虑对称轴和区间端点.结合二次函数图象(3)已知()fx在区间(,)上是减函数,,abR且0ab,则下列表达正确的是(D)A.()()[()()]fafbfafbB.()()()()fafbfafbC.()()[()()]fafbfafbD.()()()()fafbfafb提示:0ab可转化为ab和ba在利用函数单调性可得.(4)如下图是定义在闭区间上的函数()yfx的图象,该函数的单调增区间为[-2,1]和[3,5]提示:根据图象写出函数的单调区间.注意区间不能合并.(5)函数223yxx的单调减区间是(,3]提示:结合二次函数的图象,注意函数的定义域.例2.画出下列函数图象并写出函数的单调区间(1)22||1yxx(2)2|23|yxx解:(1)2221(0)21(0)xxxyxxx即22(1)2(0)(1)2(0)xxyxx如图所示,单调增区间为(,1][0,1]和,单调减区间为[1,0][1,)和(2)当2230,13xxx得,函数2223(1)4yxxx当2230,13xxxx得或,函数2223(1)4yxxx即22(1)4(13)(1)4(13)xxyxxx或用心爱心专心如图所示,单调增区间为[1,1][3,]和,单调减区间为(,1][1,3]和(1)(2)例3.根据函数单调性的定义,证明函数在上是减函数.证明:设1212,xxRxx且则33221221212121()()()()fxfxxxxxxxxx12xx因为210xx所以,且在1x与2x中至少有一个不为0,不妨设20x,那么222222121123()24xxxxxxx0,12()()fxfx所以故()fx在(,)上为减函数例4.设)(xf是定义在R上的函数,对m、Rn恒有)()()(nfmfnmf,且当0x时,1)(0xf。(1)求证:1)0(f;(2)证明:Rx时恒有0)(xf;(3)求证:)(xf在R上是减函数;(4)若()(2)1fxfx,求x的范围。解:(1)取m=0,n=12则11(0)()(0)22fff,因为1()02f所以(0)1f(2)设0x则0x由条件可知()fxo又因为1(0)()()()0ffxxfxfx,所以()0fx∴Rx时,恒有0)(xf(3)设12xx则121211()()()()fxfxfxfxxx=1211()()()fxfxxfx=121()[1()]fxfxx用心爱心专心因为12xx所以210xx所以21()1fxx即211()0fxx又因为1()0fx,所以121()[1()]0fxfxx所以12()()0fxfx,即该函数在R上是减函数.(4)因为()(2)1fxfx,所以2()(2)(2)(0)fxfxfxxf所以220xx,所以20xxx的范围为或【课内练习】1.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是(D).A.32yxB.3yxC.245yxxD.23810yxx提示:根据函数的图象.2.函数223yxx的增区间是(A).A.[3,1]B.[1,1]C.(,3)D.[1,)提示:注意函数的定义域.3.2()2(1)2fxxax在(,4]上是减函数,则a的取值范围是(A).A.3aB.3aC.5aD.3a提示:考查二次函数图象的对称轴和区间端点.4.若函数()fx在区间[a,b]上具有单调性,且()()0fafb,则方程()0fx在区间[a,b]上(D)A.至少有一个实数根B.至多有一个实数根C.没有实数根D.必有唯一的实数根提示:借助熟悉的函数图象可得.5.函数2610yxx的单调增区间是__(,3]__,单调减区间___[3,)___。提示:画出二次函数的图象,考虑函数对称轴.6.若2()23fxxmx当[2,)x时是增函数,当(,2]x时是减函数,则(1)f13提示:由题可知二次函数的对称轴是2x可求出m的值.7.已知()fx在定义域内是减函数,且()fx>0,在其定义域内下列函数为单调增函数的为②③①()yafx(为常数);②()ya...