《2013年高考數(shù)學(xué) 回歸基礎(chǔ)知識 三、函數(shù)的基本性質(zhì)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2013年高考數(shù)學(xué) 回歸基礎(chǔ)知識 三、函數(shù)的基本性質(zhì)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2013年高考數(shù)學(xué)回歸基礎(chǔ)知識:三、函數(shù)的基本性質(zhì)
三、函數(shù)的基本性質(zhì)
(一)函數(shù)的單調(diào)性
1、單調(diào)性
一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為I:
如果對于定義域I內(nèi)某個區(qū)間D上的任意兩個自變量的值x1,x2,當(dāng)x1f(x2),那么就說函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是減函數(shù)。如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間上具有(嚴(yán)格的)單調(diào)性,區(qū)間D叫做y=f(x)的單調(diào)
2、
區(qū)間。
拓展與提示:(1)定義中的x1,x2具有任意性,不能用特殊值代替。
(2)若f(x)在區(qū)間D1,D2上都是增(減)函數(shù),但f(x)在D1∪D2上不一定是增(減)函數(shù)。
(3)由于定義域都是充要性命題,因此由f(x)是增(減)函數(shù),且,這說明單調(diào)性使得自變量間的不等關(guān)系和函數(shù)值之間的不等關(guān)系可以“正逆互推”。
2、函數(shù)單調(diào)性的判斷方法
(1)定義法。用定義法判斷函數(shù)單調(diào)性的步驟為
第一步:取值。設(shè)x1、x2是該區(qū)間內(nèi)的任意兩個值,且x1
3、向有利于判斷差的符號的方向變形。
第三步:判斷f(x1)-f(x2)[或f(x2)-f(x1)]的符號。
第四步:根據(jù)定義作出結(jié)論。
簡記為“取值—作差—變形—定號—結(jié)論”。
(2)直接法。運(yùn)用已知的結(jié)論,直接得到函數(shù)的單調(diào)性,常見結(jié)論有:
①函數(shù)y=-f(x)與函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性相反;②當(dāng)函數(shù)f(x)恒為正或恒為負(fù)時,函數(shù)與y=f(x)的單調(diào)性相反;③在公共區(qū)間內(nèi),增函數(shù)+增函數(shù),其和為增函數(shù),增函數(shù)-減函數(shù),其差為增函數(shù)等。
(3)圖象法:按照作圖的方法,準(zhǔn)確作出函數(shù)的圖象,觀察判斷函數(shù)的單調(diào)性。
(4)求導(dǎo)法:若當(dāng)x∈(a,b)時,f′(x)>0,則f(x)在(a,b
4、)上遞增;若當(dāng)x∈(a,b)時,f′(x)<0,則f(x)在(a,b)上遞減。
拓展與提示:定義有如下等價形式
設(shè)x1,x2∈[a,b],那么
①上是增函數(shù),上是減函數(shù);
②在[a,b]上是增函數(shù),上是減函數(shù)。
例 討論函數(shù)在(-2,+∞)上的單調(diào)性。
解析 設(shè)-20,即時,上式<0,即f(x2)0,即f(x2)>f(x1)。
∴當(dāng)時,在(-2,+∞)上為減函數(shù)
當(dāng)時,在
5、(-2,+∞)上為增函數(shù)
3、復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性
對于復(fù)合函數(shù)y=f[g(x)],若t=g(x)在區(qū)間(a,b)上是單調(diào)函數(shù),則y=f(t)在區(qū)間(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是單調(diào)函數(shù);若t=g(x)與y=f(t)單調(diào)性相同(同時為增或減),則y=f[g(x)]為增函數(shù),若t=g(x)與g=f(x)單調(diào)性相反,則y=f[g(x)]為減函數(shù),簡單地說成“同增異減”。
y=f(t)
增
減
增
減
t=g(x)
增
減
減
增
Y=f[g(x)]
增
增
減
減
(二)函數(shù)的最大(小)值
1、定義
一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如
6、果存在實(shí)數(shù)M滿:
(1)對于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么,我們稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值。
同樣地:如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意x∈I,都有f(x)≥M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么我們稱M是函數(shù)的最小值。
拓展與提示:(1)函數(shù)的最大(小)值是函數(shù)的圖象的最高點(diǎn)(最低點(diǎn))對應(yīng)的縱坐標(biāo)。
(2)一個連續(xù)不斷的函數(shù)在閉區(qū)間[a,b]上一定有最大值和最小值。
(3)求函數(shù)最值的常見方法為①構(gòu)造二次函數(shù);②單調(diào)性法;③導(dǎo)數(shù)法。
2、二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值
二次函數(shù)f(x)=a
7、x2+bx+c,當(dāng)a>0時,在閉區(qū)間[m,n]上的最值可分如下討論:
①若時,則最大值為f(n),最小值為f(m);
②若時,則最大值為f(m),最小值為f(n);
③若時,則最大值為f(m)或f(n),最小值為.
例 已知,若f(x)=ax2-2x+1,在[1,3]上最大值為M(a),最小值為N(a),令g(a)=M(a)-N(a),求g(a)的函數(shù)表達(dá)式。
解析 .
∵,∴.
又∵∈[1,3].
∴當(dāng),
f(x)min=N(a)=
當(dāng),即時,
f(x)max=M(a)=f(3)=9a-5.
當(dāng)時,
f(x)max=M(a)=f(1)=a-1
∴
(三)函數(shù)
8、的奇偶性
1、定義
偶函數(shù):一般地,如果對于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)任意一個x,都有f(-x)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做偶函數(shù)。
奇函數(shù):一般地,如果對于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)任意一個x,都有f(-x)=-f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做奇函數(shù)。
拓展與提示:①并不是所有的函數(shù)都具備奇偶性,這些既不是奇函數(shù)又不偶函數(shù)的函數(shù)稱為非奇非偶函數(shù);既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)的函數(shù)只有一個,就是f(x)=0。
②判斷函數(shù)奇偶性的前提條件是定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,否則稱為非奇非偶函數(shù)。
2、函數(shù)奇偶性的性質(zhì)
(1)若函數(shù)f(x)是偶函數(shù),那么:
①對任意定義域的x,都有f(
9、-x)=f(x);
②函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱;
③函數(shù)f(x)在兩個半對稱區(qū)間上的單調(diào)性是相反的。
(2)若函數(shù)f(x)是奇函數(shù),那么:
①對任意定義域內(nèi)的x,都有f(-x)=-f(x);
②函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱;
③函數(shù)f(x)在兩個半對稱區(qū)間上的單調(diào)性是相同的。
3、函數(shù)奇偶性的判定方法
(1)定義法
f(x)是奇函數(shù)
f(x)是偶函數(shù)
(2)利用圖象的對稱性
f(x)是奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱。
f(x)是偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱。
例 設(shè)函數(shù)f(x)對任意x、y∈R,都有f (x+y) =f(x)+f(y),且x>0時,f(x)<0,
10、f(1)=-2。
(1)求證:f(x)為奇函數(shù)
(2)試問在-3≤x≤3時,f(x)是否有最值?如果有,求出最值;如果沒有,說明理由。
解析 (1)∵f(x)對于任意x、y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立
∴令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),即f(0)=0
再令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù)。
(2)設(shè)x10時,f(x)<0,∴f(x2-x1)<0,即f(x2)-f(x1)<0
∴f(x2)