第4讲函数的单调性与最值1.函数的单调性定义f(x1)0单调增区间f(x1)>f(x2)f′(x)<03.函数的最大(小)值设函数y=f(x)的定义域为A,如果存在定值x0∈A,使得对于任意x∈A,有___________恒成立,那么称f(x0)为y=f(x)的_________;如果存在定值x0∈A,使得对于任意x∈A,有___________恒成立,那么称f(x0)为y=f(x)的_________.最大值最小值f(x)≤f(x0)f(x)≥f(x0)1.函数y=x2-6x的减区间是()DA.(-∞,2]C.[3,+∞)B.[2,+∞)D.(-∞,3]2.函数y=(2k+1)x+b在实数集上是增函数,则()A.k>-12B.k<-12AC.b>0D.b>03.定义在R上的函数y=f(x)的值域为[a,b],则函数y=f(x-1)的值域为()A.[a-1,b-1]B.[a,b]C.[a+1,b+1]D.无法确定解析:函数y=f(x-1)的图像可以视为函数y=f(x)的图像向右平移一个单位而得到,所以,它们的值域是一样的.B4.函数f(x)=ln(4+3x-x2)的单调递减区间是_____.5.若函数y=(a2-1)x在(-∞,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________________________.32,4考点1判断函数的单调性例1:已知函数f(x)=x2+ax(x≠0,a∈R).(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)若f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.-<a<-1或1<a<解析:(1)当a=0时,f(x)=x2为偶函数;当a≠0时,f(x)既不是奇函数也不是偶函数.(2)设x2>x1≥2,f(x1)-f(x2)=x21+ax1-x22-ax2=x1-x2x1x2[x1x2(x1+x2)-a],由x2>x1≥2得x1x2(x1+x2)>16,x1-x2<0,x1x2>0.要使f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,只需f(x1)-f(x2)<0,即x1x2(x1+x2)-a>0恒成立,则a≤16.另解(导数法):f′(x)=2x-ax2,要使f(x)在区间[2,+∞)上是增函数,只需当x≥2时,f′(x)≥0恒成立,即2x-ax2≥0,则a≤2x3恒成立,故当a≤16时,f(x)在区间[2,+∞)上是增函数.2xx-1在区1.试用函数单调性的定义判断函数f(x)=间(0,1)上的单调性.【互动探究】解:任取x1、x2∈(0,1),且x10,故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以,函数f(x)=2xx-1在(0,1)上是减函数.考点2函数的最值与值域例2:求下列函数的值域:(1)y=3x+2x-2;(2)y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2);(3)y=x2-xx2-x+1;(4)y=x+4x.解题思路:关于x的一次分式函数,这种题目可通过求关于x的方程在定义域内有解的条件来求得值域,也可以经过变形(分离常量),观察得出结果;有理分式函数,去分母化成关于x的二次方程,用判别式可求值域,来求值域;可用换元法将无理函数化为有理函数或将已知等式化成关于x的二次方程,用判别式求函数的值域.也可把函数解析式化成A+Bx2-x+1(A、B是常数)的形式解析:(1)方法一:y=3x+2x-2=3x-6+8x-2=3+8x-2,由于8x-2≠0,∴y≠3.∴函数y=3x+2x-2的值域是{y|y∈R且y≠3}.方法二:由y=3x+2x-2,得x=2y+1y-3,∴y≠3.(2) y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,x∈[-5,-2],∴其图像是开口向下,顶点为(-1,4),在x∈[-5,-2]上对应的抛物线上的一段弧.∴当x=-5时,ymin=-12;当x=-2时,ymax=3.∴y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2)的值域是[-12,3].(3)方法一:y=x2-xx2-x+1=1-1x2-x+1. x2-x+1=x-122+34,∴-13≤1-1x2-x+1<1,即-13≤y<1,故值域为-13,1.方法二:去分母,整理得(y-1)x2-(y-1)x+y=0.易知y≠1,故上式可看作是关于x的二次方程,...