第二节函数的单调性与最值[考情展望]1.考查函数的单调性及最值的基本求法.2.利用函数的单调性求单调区间.3.利用函数的单调性求最值和参数的取值范围.4.函数的单调性和其它知识相结合考查求函数的最值、比较大小、解不等式等相关问题.一、增函数、减函数一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果对于任意x1,x2∈D,且x1<x2,则都有:(1)f(x)在区间D上是增函数⇔f(x1)<f(x2);(2)f(x)在区间D上是减函数⇔f(x1)>f(x2).设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么(1)>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(2)<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.二、单调性、单调区间的定义若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间.求函数单调区间的两个注意点(1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间应树立“定义域优先”的原则.(2)单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.三、函数的最值前提设函数f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M.①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M.结论M是y=f(x)的最大值M是y=f(x)的最小值函数最值存在的两条定论1.闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.2.开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.1.如果二次函数f(x)=3x2+2(a-1)x+b在区间(-∞,1)上是减函数,则()A.a=-2B.a=2C.a≤-2D.a≥2【解析】二次函数的对称轴方程为x=-,由题意知-≥1,即a≤-2.【答案】C2.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是()A.y=3-xB.y=C.y=-x2+4D.y=|x|【解析】结合函数的图象易知选D.【答案】D3.函数y=(2k+1)x+b在x∈R上是减函数,则k的取值范围是()A.k>B.k<C.k>-D.k<-【解析】由2k+1<0得k<-,故选D.【答案】D4.f(x)=x2-2x,x∈[-2,3]的单调增区间为________,f(x)max=________.【解析】f(x)=(x-1)2-1,故f(x)的单调增区间为[1,3],f(x)max=f(-2)=8.【答案】[1,3]85.(2013·重庆高考)(-6≤a≤3)的最大值为()A.9B.C.3D.【解析】===,由于-6≤a≤3,∴当a=-时,有最大值.【答案】B6.(2013·安徽高考)“a≤0”是“函数f(x)=|(ax-1)x|在区间(0,+∞)内单调递增”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】当a=0时,f(x)=|(ax-1)x|=|x|在区间(0,+∞)上单调递增;当a<0时,结合函数f(x)=|(ax-1)x|=|ax2-x|的图象知函数在(0,+∞)上单调递增,如图(1)所示:当a>0时,结合函数f(x)=|(ax-1)x|=|ax2-x|的图象知函数在(0,+∞)上先增后减再增,不符合条件,如图(2)所示.所以,要使函数f(x)=|(ax-1)x|在(0,+∞)上单调递增只需a≤0.即“a≤0”是“函数f(x)=|(ax-1)x|在(0,+∞)上单调递增”的充要条件.【答案】C考向一[013]函数单调性的判定判断函数f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的单调性.【思路点拨】借助单调性的定义或导数法证明.【尝试解答】方法一:(定义法)设x1,x2是任意两个正数,且0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=(x1x2-a).当0<x1<x2≤时,0<x1x2<a,又x1-x2<0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数f(x)在(0,]上是减函数;当≤x1<x2时,x1x2>a,又x1-x2<0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以函数f(x)在[,+∞)上是增函数.方法二(导数法): f(x)=x+,∴f′(x)=1-.由f′(x)>0得1->0,即x2>a,解得x>.由f′(x)<0得1-<0,即x2<a,解得0<x<.所以f(x)在(0,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数.规律方法1对于给出具体解析式的函数,证明其在某区间上的单调性有两种方法:,1结合定义基本步骤为取值、作差或作商、变形、判断证明;,2可导函数则可以利用导数证明.考向二[014]图象法求函数的单调区间求下列函数的单调区间,并确定每一区间上的单调性.(1)f(x)=-x2+2|x|+3;(2)...