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《3.2函數(shù)的基本性質(zhì)》專(zhuān)題復(fù)習(xí)與訓(xùn)練3.2.1單調(diào)性與最大(小)值第1課時(shí)函數(shù)的單調(diào)性學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.理解函數(shù)的單調(diào)性及其幾何意義,能運(yùn)用函數(shù)圖象理解和研究函數(shù)的單調(diào)性.(重點(diǎn)、難點(diǎn))2.會(huì)用函數(shù)單調(diào)性的定義判斷(或證明)一些函數(shù)的單調(diào)性.(難點(diǎn))3.會(huì)求一些具體函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(重點(diǎn))1.借助單調(diào)性的證明,培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng).2.利用求單調(diào)區(qū)間及應(yīng)用單調(diào)性解題,培養(yǎng)直觀想象和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).【新課導(dǎo)入】1.增函數(shù)與減函數(shù)的定義條件一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镮,區(qū)間D?I:如果?x1,x2∈D,當(dāng)x1<x2時(shí)都有f(x1)<f(x2)都有f(x1)>f(x2)結(jié)論那么就說(shuō)函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)那么就說(shuō)函數(shù)f(x)在區(qū)間D上是減函數(shù)圖示思考1:增(減)函數(shù)定義中的x1,x2有什么特征?提示:定義中的x1,x2有以下3個(gè)特征:(1)任意性,即“任意取x1,x2”(2)有大小,通常規(guī)定x1<x2;(3)屬于同一個(gè)單調(diào)區(qū)間.2.函數(shù)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,那么就說(shuō)函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴(yán)格的)單調(diào)性,區(qū)間D叫做y=f(x)的單調(diào)區(qū)間.思考2:函數(shù)y=eq\f(1,x)在定義域上是減函數(shù)嗎?提示:不是.y=eq\f(1,x)在(-∞,0)上遞減,在(0,+∞)上也遞減,但不能說(shuō)y=eq\f(1,x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上遞減.1.函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,其增區(qū)間是()A.[-4,4]B.[-4,-3]∪[1,4]C.[-3,1]D.[-3,4]C[由圖可知,函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[-3,1],選C.]2.下列函數(shù)中,在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù)的是()A.y=-eq\f(1,x) B.y=xC.y=x2 D.y=1-xD[函數(shù)y=1-x在區(qū)間(0,+∞)上是減函數(shù),其余函數(shù)在(0,+∞)上均為增函數(shù),故選D.]3.函數(shù)f(x)=x2-2x+3的單調(diào)減區(qū)間是________.(-∞,1][因?yàn)閒(x)=x2-2x+3是圖象開(kāi)口向上的二次函數(shù),其對(duì)稱(chēng)軸為x=1,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間是(-∞,1].]【合作探究】求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間【例1】求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并指出該函數(shù)在其單調(diào)區(qū)間上是增函數(shù)還是減函數(shù).(1)f(x)=-eq\f(1,x);(2)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+1,x≥1,,5-x,x<1;))(3)f(x)=-x2+2|x|+3.[解](1)函數(shù)f(x)=-eq\f(1,x)的單調(diào)區(qū)間為(-∞,0),(0,+∞),其在(-∞,0),(0,+∞)上都是增函數(shù).(2)當(dāng)x≥1時(shí),f(x)是增函數(shù),當(dāng)x<1時(shí),f(x)是減函數(shù),所以f(x)的單調(diào)區(qū)間為(-∞,1),[1,+∞),并且函數(shù)f(x)在(-∞,1)上是減函數(shù),在[1,+∞)上是增函數(shù).(3)因?yàn)閒(x)=-x2+2|x|+3=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2+2x+3,x≥0,,-x2-2x+3,x<0.))根據(jù)解析式可作出函數(shù)的圖象如圖所示,由圖象可知,函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間為(-∞,-1],(-1,0),[0,1),[1,+∞).f(x)在(-∞,-1],[0,1)上是增函數(shù),在(-1,0),[1,+∞)上是減函數(shù).求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的方法(1)利用基本初等函數(shù)的單調(diào)性,如本例(1)和(2),其中分段函數(shù)的單調(diào)區(qū)間要根據(jù)函數(shù)的自變量的取值范圍分段求解;(2)利用函數(shù)的圖象,如本例(3).提醒:若所求出函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間或單調(diào)減區(qū)間不唯一,函數(shù)的單調(diào)區(qū)間之間要用“,”隔開(kāi),如本例(3).1.(1)根據(jù)如圖所示,寫(xiě)出函數(shù)在每一單調(diào)區(qū)間上函數(shù)是增函數(shù)還是減函數(shù);(2)寫(xiě)出y=|x2-2x-3|的單調(diào)區(qū)間.[解](1)函數(shù)在[-1,0],[2,4]上是減函數(shù),在[0,2],[4,5]上是增函數(shù).(2)先畫(huà)出f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2-2x-3,x<-1或x>3,,-x2-2x-3,-1≤x≤3))的圖象,如圖.所以y=|x2-2x-3|的單調(diào)減區(qū)間為(-∞,-1],[1,3];單調(diào)增區(qū)間為[-1,1],[3,+∞).函數(shù)單調(diào)性的判定與證明【例2】證明函數(shù)f(x)=x+eq\f(1,x)在(0,1)上是減函數(shù).[思路點(diǎn)撥]eq\x(設(shè)元0<x1<x2<1)→eq\x(作差:fx1-fx2)eq\o(→,\s\up15(變形))eq\x(判號(hào):fx1>fx2)eq\o(→,\s\up15(結(jié)論))eq\x(減函數(shù))[證明]設(shè)x1,x2是區(qū)間(0,1)上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1<x2,則f(x1)-f(x2)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1+\f(1,x1)))-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2+\f(1,x2)))=(x1-x2)+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x1)-\f(1,x2)))=(x1-x2)+eq\f(x2-x1,x1x2)=(x1-x2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,x1x2)))=eq\f(x1-x2-1+x1x2,x1x2)∵0<x1<x2<1,∴x1-x2<0,0<x1x2<1,則-1+x1x2<0,∴eq\f(x1-x2-1+x1x2,x1x2)>0,即f(x1)>f(x2),∴f(x)=x+eq\f(1,x)在(0,1)上是減函數(shù).利用定義證明函數(shù)單調(diào)性的步驟1取值:設(shè)x1,x2是該區(qū)間內(nèi)的任意兩個(gè)值,且x1<x2.2作差變形:作差fx1-fx2,并通過(guò)因式分解、通分、配方、有理化等手段,轉(zhuǎn)化為易判斷正負(fù)的式子.3定號(hào):確定fx1-fx2的符號(hào).4結(jié)論:根據(jù)fx1-fx2的符號(hào)及定義判斷單調(diào)性.提醒:作差變形是證明單調(diào)性的關(guān)鍵,且變形的結(jié)果是幾個(gè)因式乘積的形式.2.試用函數(shù)單調(diào)性的定義證明:f(x)=eq\f(2x,x-1)在(1,+∞)上是減函數(shù).[證明]f(x)=2+eq\f(2,x-1),設(shè)x1>x2>1,則f(x1)-f(x2)=eq\f(2,x1-1)-eq\f(2,x2-1)=eq\f(2x2-x1,x1-1x2-1),因?yàn)閤1>x2>1,所以x2-x1<0,x1-1>0,x2-1>0,所以f(x1)<f(x2),所以f(x)在(1,+∞)上是減函數(shù).函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用[探究問(wèn)題]1.若函數(shù)f(x)是其定義域上的增函數(shù),且f(a)>f(b),則a,b滿(mǎn)足什么關(guān)系.如果函數(shù)f(x)是減函數(shù)呢?提示:若函數(shù)f(x)是其定義域上的增函數(shù),那么當(dāng)f(a)>f(b)時(shí),a>b;若函數(shù)f(x)是其定義域上的減函數(shù),那么當(dāng)f(a)>f(b)時(shí),a<b.2.決定二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c單調(diào)性的因素有哪些?提示:開(kāi)口方向和對(duì)稱(chēng)軸的位置,即字母a的符號(hào)及-eq\f(b,2a)的大小.【例3】(1)若函數(shù)f(x)=-x2-2(a+1)x+3在區(qū)間(-∞,3]上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.(2)已知函數(shù)y=f(x)是(-∞,+∞)上的增函數(shù),且f(2x-3)>f(5x-6),則實(shí)數(shù)x的取值范圍為_(kāi)_______.[思路點(diǎn)撥](1)eq\x(分析fx的對(duì)稱(chēng)軸與區(qū)間的關(guān)系)eq\o(→,\s\up15(數(shù)形結(jié)合))eq\x(建立關(guān)于a的不等式)eq\o(→,\s\up15())eq\x(求a的范圍)(2)eq\x(f2x-3>f5x-6)eq\o(→,\s\up15(f(x)在(-∞,+∞)上是增函數(shù)))eq\x(建立關(guān)于x的不等式)eq\o(→,\s\up15())eq\x(求x的范圍)(1)(-∞,-4](2)(-∞,1)[(1)∵f(x)=-x2-2(a+1)x+3的開(kāi)口向下,要使f(x)在(-∞,3]上是增函數(shù),只需-(a+1)≥3,即a≤-4.∴實(shí)數(shù)a的取值范圍為(-∞,-4].(2)∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函數(shù),且f(2x-3)>f(5x-6),∴2x-3>5x-6,即x<1.∴實(shí)數(shù)x的取值范圍為(-∞,1).]1.(變條件)若本例(1)的函數(shù)f(x)在(1,2)上是單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.[解]由題意可知-(a+1)≤1或-(a+1)≥2,即a≤-3或a≥-2.所以a的取值范圍為(-∞,-3]∪[-2,+∞).2.(變條件)若本例(2)的函數(shù)f(x)是定義在(0,+∞)上的減函數(shù),求x的范圍.[解]由題意可知,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x-3>0,,5x-6>0,,2x-3<5x-6,))解得x>eq\f(3,2).∴x的取值范圍為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞)).函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用1函數(shù)單調(diào)性定義的“雙向性”:利用定義可以判斷、證明函數(shù)的單調(diào)性,反過(guò)來(lái),若已知函數(shù)的單調(diào)性可以確定函數(shù)中參數(shù)的取值范圍.2若一個(gè)函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)的,則此函數(shù)在這一單調(diào)區(qū)間內(nèi)的任意子集上也是單調(diào)的.1.定義單調(diào)性時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)x1,x2在其定義域內(nèi)的任意性,其本質(zhì)是把區(qū)間上無(wú)限多個(gè)函數(shù)值的大小比較轉(zhuǎn)化為兩個(gè)任意值的大小比較.2.證明函數(shù)的單調(diào)性(利用定義)一定要嚴(yán)格遵循設(shè)元、作差、變形、定號(hào)、結(jié)論的步驟,特別在變形上,一定要注意因式分解、配方等技巧的運(yùn)用,直到符號(hào)判定水到渠成才可.3.已知函數(shù)單調(diào)性求參數(shù)的范圍時(shí),要樹(shù)立兩種意識(shí):一是等價(jià)轉(zhuǎn)化意識(shí),如f(x)在D上遞增,則f(x1)<f(x2)?x1<x2.二是數(shù)形結(jié)合意識(shí),如處理一(二)次函數(shù)及反比例函數(shù)中的含參數(shù)的范圍問(wèn)題.【課堂達(dá)標(biāo)】1.思考辨析(1)所有的函數(shù)在其定義域上都具有單調(diào)性.()(2)若函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[1,3]上是減函數(shù),則函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是[1,3].()(3)函數(shù)f(x)為R上的減函數(shù),則f(-3)>f(3).()(4)若函數(shù)y=f(x)在定義域上有f(1)<f(2),則函數(shù)y=f(x)是增函數(shù).()(5)若函數(shù)f(x)在(-∞,0)和(0,+∞)上單調(diào)遞減,則f(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上單調(diào)遞減.()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2.如圖是定義在區(qū)間[-5,5]上的函數(shù)y=f(x),則下列關(guān)于函數(shù)f(x)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.函數(shù)在區(qū)間[-5,-3]上單調(diào)遞增B.函數(shù)在區(qū)間[1,4]上單調(diào)遞增C.函數(shù)在區(qū)間[-3,1]∪[4,5]上單調(diào)遞減D.函數(shù)在區(qū)間[-5,5]上沒(méi)有單調(diào)性C[由圖可知,f(x)在區(qū)間[-3,1],[4,5]上單調(diào)遞減,單調(diào)區(qū)間不可以用并集“∪”連接,故選C.]3.如果函數(shù)f(x)=x2-2bx+2在區(qū)間[3,+∞)上是增函數(shù),則b的取值范圍為()A.b=3 B.b≥3C.b≤3 D.b≠3C[函數(shù)f(x)=x2-2bx+2的圖象是開(kāi)口向上,且以直線(xiàn)x=b為對(duì)稱(chēng)軸的拋物線(xiàn),若函數(shù)f(x)=x2-2bx+2在區(qū)間[3,+∞)上是增函數(shù),則b≤3,故選C.]4.證明:函數(shù)y=eq\f(x,x+1)在(-1,+∞)上是增函數(shù).[證明]設(shè)x1>x2>-1,則y1-y2=eq\f(x1,x1+1)-eq\f(x2,x2+1)=eq\f(x1-x2,x1+1x2+1).∵x1>x2>-1,∴x1-x2>0,x1+1>0,x2+1>0,∴eq\f(x1-x2,x1+1x2+1)>0,即y1-y2>0,y1>y2,∴y=eq\f(x,x+1)在(-1,+∞)上是增函數(shù).《函數(shù)的單調(diào)性》專(zhuān)題訓(xùn)練[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題1.函數(shù)y=eq\f(1,x)的單調(diào)遞減區(qū)間是()A.(0,+∞) B.(-∞,0)C.(-∞,0)和(0,+∞) D.(-∞,0)∪(0,+∞)C[函數(shù)y=eq\f(1,x)的定義域是(-∞,0)∪(0,+∞).由函數(shù)的圖象可知y=eq\f(1,x)在區(qū)間(-∞,0)和(0,+∞)上分別是減函數(shù).]2.若函數(shù)f(x)=(2a-1)x+b在RA.a(chǎn)≥eq\f(1,2) B.a(chǎn)≤eq\f(1,2)C.a(chǎn)>eq\f(1,2) D.a(chǎn)<eq\f(1,2)D[函數(shù)f(x)=(2a-1)x+b在R上是單調(diào)減函數(shù),則2a-1<0,即a<eq\f(1,2).故選D.]3.下列函數(shù)中,在(0,2)上是增函數(shù)的是()A.y=eq\f(1,x) B.y=2x-1C.y=1-2x D.y=(2x-1)2B[對(duì)于A,y=eq\f(1,x)在(-∞,0),(0,+∞)上單調(diào)遞減;對(duì)于B,y=2x-1在R上單調(diào)遞增;對(duì)于C,y=1-2x在R上單調(diào)遞減;對(duì)于D,y=(2x-1)2在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2)))上單調(diào)遞減,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))上單調(diào)遞增.故選B.]4.函數(shù)f(x)=|x|,g(x)=x(2-x)的遞增區(qū)間依次是()A.(-∞,0],(-∞,1] B.(-∞,0],(1,+∞)C.[0,+∞),(-∞,1] D.[0,+∞),[1,+∞)C[分別作出f(x)與g(x)的圖象得:f(x)在[0,+∞)上遞增,g(x)在(-∞,1]上遞增,選C.]5.f(x)為(-∞,+∞)上的減函數(shù),a∈R,則()A.f(a)<f(2a) B.f(a2)<f(aC.f(a2+1)<f(a) D.f(a2+a)<f(a)C[因?yàn)閍∈R,所以a-2a=-a與0的大小關(guān)系不定,無(wú)法比較f(a)與f(2a)的大小,故A錯(cuò);而a2-a=a(a-1)與0的大小關(guān)系也不定,也無(wú)法比較f(a2)與f(a)的大小,故B錯(cuò);又因?yàn)閍2+1-a=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,2)))2+eq\f(3,4)>0,所以a2+1>a.又f(x)為(-∞,+∞)上的減函數(shù),故有f(a2+1)<f(a),故C對(duì);易知D錯(cuò).故選C.]二、填空題6.如果二次函數(shù)f(x)=x2-(a-1)x+5在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))上是增函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_______.(-∞,2][∵函數(shù)f(x)=x2-(a-1)x+5的對(duì)稱(chēng)軸為x=eq\f(a-1,2)且在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))上是增函數(shù),∴eq\f(a-1,2)≤eq\f(1,2),即a≤2.]7.若函數(shù)f(x)=eq\f(1,x+1)在(a,+∞)上單調(diào)遞減,則a的取值范圍是________.[-1,+∞)[函數(shù)f(x)=eq\f(1,x+1)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-1,+∞),(-∞,-1),又f(x)在(a,+∞)上單調(diào)遞減,所以a≥-1.]8.已知f(x)在定義域內(nèi)是減函數(shù),且f(x)>0,在其定義域內(nèi)下列函數(shù)為單調(diào)增函數(shù)的是________.①y=a+f(x)(a為常數(shù));②y=a-f(x)(a為常數(shù));③y=eq\f(1,fx);④y=[f(x)]2.②③[f(x)在定義域內(nèi)是減函數(shù),且f(x)>0時(shí),-f(x),eq\f(1,fx)均為遞增函數(shù),故選②③.]三、解答題9.f(x)是定義在(0,+∞)上的增函數(shù),解不等式f(x)>f(8(x-2)).[解]由f(x)是定義在(0,+∞)上的增函數(shù)得,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x>0,,8x-2>0,,x>8x-2,))解得2<x<eq\f(16,7).10.證明:函數(shù)f(x)=x2-eq\f(1,x)在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù).[證明]任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,則f(x1)-f(x2)=xeq\o\al(2,1)-eq\f(1,x1)-xeq\o\al(2,2)+eq\f(1,x2)=(x1-x2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1+x2+\f(1,x1x2))).∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,x1+x2+eq\f(1,x1x2)>0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴函數(shù)f(x)=x2-eq\f(1,x)在區(qū)間(0,+∞)上是增函數(shù).[等級(jí)過(guò)關(guān)練]1.若函數(shù)y=ax與y=-eq\f(b,x)在(0,+∞)上都是減函數(shù),則函數(shù)y=ax2+bx在(0,+∞)上()A.單調(diào)遞增 B.單調(diào)遞減C.先增后減 D.先減后增B[由于函數(shù)y=ax與y=-eq\f(b,x)在(0,+∞)上均為減函數(shù),故a<0,b<0,故二次函數(shù)f(x)=ax2+bx的圖象開(kāi)口向下,且對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=-eq\f(b,2a)<0,故函數(shù)y=ax2+bx在(0,+∞)上單調(diào)遞減.]2.定義在R上的函數(shù)f(x),對(duì)任意x1,x2∈R(x1≠x2),有eq\f(fx2-fx1,x2-x1)<0,則()A.f(3)<f(2)<f(1)B.f(1)<f(2)<f(3)C.f(2)<f(1)<f(3)D.f(3)<f(1)<f(2)A[對(duì)任意x1,x2∈R(x1≠x2),有eq\f(fx2-fx1,x2-x1)<0,則x2-x1與f(x2)-f(x1)異號(hào),則f(x)在R上是減函數(shù).又3>2>1,則f(3)<f(2)<f(1).故選A.]3.已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a-3x+5,x≤1,,\f(2a,x),x>1))是R上的減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.(0,2][依題意得實(shí)數(shù)a滿(mǎn)足eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a-3<0,,2a>0,,a-3+5≥2a,))解得0<a≤2.]4.函數(shù)f(x)=2x2-3|x|的單調(diào)遞減區(qū)間是________.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(3,4))),eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(3,4)))[函數(shù)f(x)=2x2-3|x|=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x2-3x,x≥0,,2x2+3x,x<0,))圖象如圖所示,f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(3,4))),eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(3,4))).]5.已知一次函數(shù)f(x)是R上的增函數(shù),g(x)=f(x)(x+m),且f(f(x))=16x+5.(1)求f(x)的解析式;(2)若g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.[解](1)由題意設(shè)f(x)=ax+b(a>0).從而f(f(x))=a(ax+b)+b=a2x+ab+b=16x+5,所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a2=16,,ab+b=5,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=4,,b=1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=-4,,b=-\f(5,3)))(不合題意,舍去).所以f(x)的解析式為f(x)=4x+1.(2)g(x)=f(x)(x+m)=(4x+1)(x+m)=4x2+(4m+1)x+m,g(x)圖象的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=-eq\f(4m+1,8).若g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,則-eq\f(4m+1,8)≤1,解得m≥-eq\f(9,4),所以實(shí)數(shù)m的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(9,4),+∞)).第2課時(shí)函數(shù)的最大(小)值學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.理解函數(shù)的最大值和最小值的概念及其幾何意義.(重點(diǎn))2.能借助函數(shù)的圖象和單調(diào)性,求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的最值.(重點(diǎn)、難點(diǎn))3.能利用函數(shù)的最值解決有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題.(重點(diǎn))4.通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想、分類(lèi)討論思想在求解最值中的作用,提高學(xué)生邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力.(重點(diǎn)、難點(diǎn))1.借助函數(shù)最值的求法,培養(yǎng)直觀想象和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).2.利用函數(shù)的最值解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模素養(yǎng).【新課導(dǎo)入】函數(shù)最大值與最小值最大值最小值條件設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿(mǎn)足:?x∈I,都有f(x)≤Mf(x)≥M?x0∈I,使得f(x0)=M結(jié)論M是函數(shù)y=f(x)的最大值M是函數(shù)y=f(x)的最小值幾何意義f(x)圖象上最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)f(x)圖象上最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)思考:若函數(shù)f(x)≤M,則M一定是函數(shù)的最大值嗎?提示:不一定,只有定義域內(nèi)存在一點(diǎn)x0,使f(x0)=M時(shí),M才是函數(shù)的最大值,否則不是.1.函數(shù)y=f(x)在[-2,2]上的圖象如圖所示,則此函數(shù)的最小值、最大值分別是()A.-1,0 B.0,2C.-1,2 D.eq\f(1,2),2C[由圖可知,f(x)的最大值為f(1)=2,f(x)的最小值為f(-2)=-1.]2.設(shè)函數(shù)f(x)=2x-1(x<0),則f(x)()A.有最大值 B.有最小值C.既有最大值又有最小值 D.既無(wú)最大值又無(wú)最小值D[∵f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,∴f(x)<f(0)=-1,故選D.]3.函數(shù)f(x)=eq\f(1,x),x∈[1,2],則f(x)的最大值為_(kāi)_______,最小值為_(kāi)_______.1eq\f(1,2)[∵f(x)=eq\f(1,x)在區(qū)間[1,2]上為減函數(shù),∴f(2)≤f(x)≤f(1),即eq\f(1,2)≤f(x)≤1.]【合作探究】利用函數(shù)的圖象求函數(shù)的最值(值域)【例1】已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3-x2,x∈[-1,2],,x-3,x∈2,5].))(1)在直角坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)出f(x)的圖象;(2)根據(jù)函數(shù)的圖象寫(xiě)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和值域.[解](1)圖象如圖所示:(2)由圖可知f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-1,0),(2,5),單調(diào)遞減區(qū)間為(0,2),值域?yàn)閇-1,3].利用圖象求函數(shù)最值的方法1畫(huà)出函數(shù)y=fx的圖象;2觀察圖象,找出圖象的最高點(diǎn)和最低點(diǎn);3寫(xiě)出最值,最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)是函數(shù)的最大值,最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)是函數(shù)的最小值.1.已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2,-1≤x≤1,,\f(1,x),x>1,))求f(x)的最大值、最小值.[解]作出函數(shù)f(x)的圖象(如圖).由圖象可知,當(dāng)x=±1時(shí),f(x)取最大值為f(±1)=1.當(dāng)x=0時(shí),f(x)取最小值f(0)=0,故f(x)的最大值為1,最小值為0.利用函數(shù)的單調(diào)性求最值(值域)【例2】已知函數(shù)f(x)=eq\f(2x+1,x+1).(1)判斷函數(shù)在區(qū)間(-1,+∞)上的單調(diào)性,并用定義證明你的結(jié)論;(2)求該函數(shù)在區(qū)間[2,4]上的最大值和最小值.[解](1)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù),證明如下:任取-1<x1<x2,則f(x1)-f(x2)=eq\f(2x1+1,x1+1)-eq\f(2x2+1,x2+1)=eq\f(x1-x2,x1+1x2+1),因?yàn)椋?<x1<x2?x1+1>0,x2+1>0,x1-x2<0,所以f(x1)-f(x2)<0?f(x1)<f(x2),所以f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).(2)由(1)知f(x)在[2,4]上單調(diào)遞增,所以f(x)的最小值為f(2)=eq\f(2×2+1,2+1)=eq\f(5,3),最大值f(4)=eq\f(2×4+1,4+1)=eq\f(9,5).1.利用單調(diào)性求函數(shù)的最大(小)值的一般步驟(1)判斷函數(shù)的單調(diào)性.(2)利用單調(diào)性求出最大(小)值.2.函數(shù)的最大(小)值與單調(diào)性的關(guān)系(1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上是增(減)函數(shù),則f(x)在區(qū)間[a,b]上的最小(大)值是f(a),最大(小)值是f(b).(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上是增(減)函數(shù),在區(qū)間[b,c]上是減(增)函數(shù),則f(x)在區(qū)間[a,c]上的最大(小)值是f(b),最小(大)值是f(a)與f(c)中較小(大)的一個(gè).提醒:(1)求最值勿忘求定義域.(2)閉區(qū)間上的最值,不判斷單調(diào)性而直接將兩端點(diǎn)值代入是最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,求解時(shí)一定注意.2.求函數(shù)f(x)=x+eq\f(4,x)在[1,4]上的最值.[解]設(shè)1≤x1<x2<2,則f(x1)-f(x2)=x1+eq\f(4,x1)-x2-eq\f(4,x2)=x1-x2+eq\f(4x2-x1,x1x2)=(x1-x2)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(4,x1x2)))=(x1-x2)eq\f(x1x2-4,x1x2)=eq\f(x1-x2x1x2-4,x1x2).∵1≤x1<x2<2,∴x1-x2<0,x1x2-4<0,x1x2>0,∴f(x1)>f(x2),∴f(x)在[1,2)上是減函數(shù).同理f(x)在[2,4]上是增函數(shù).∴當(dāng)x=2時(shí),f(x)取得最小值4;當(dāng)x=1或x=4時(shí),f(x)取得最大值5.函數(shù)最值的實(shí)際應(yīng)用【例3】一個(gè)工廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品每年需要固定投資100萬(wàn)元,此外每生產(chǎn)1件該產(chǎn)品還需要增加投資1萬(wàn)元,年產(chǎn)量為x(x∈N*)件.當(dāng)x≤20時(shí),年銷(xiāo)售總收入為(33x-x2)萬(wàn)元;當(dāng)x>20時(shí),年銷(xiāo)售總收入為260萬(wàn)元.記該工廠生產(chǎn)并銷(xiāo)售這種產(chǎn)品所得的年利潤(rùn)為y萬(wàn)元.(年利潤(rùn)=年銷(xiāo)售總收入-年總投資)(1)求y(萬(wàn)元)與x(件)的函數(shù)關(guān)系式;(2)當(dāng)該工廠的年產(chǎn)量為多少件時(shí),所得年利潤(rùn)最大?最大年利潤(rùn)是多少?[解](1)當(dāng)0<x≤20時(shí),y=(33x-x2)-x-100=-x2+32x-100;當(dāng)x>20時(shí),y=260-100-x=160-x.故y=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x2+32x-100,0<x≤20,,160-x,x>20))(x∈N*).(2)當(dāng)0<x≤20時(shí),y=-x2+32x-100=-(x-16)2+156,x=16時(shí),ymax=156.而當(dāng)x>20時(shí),160-x<140,故x=16時(shí)取得最大年利潤(rùn),最大年利潤(rùn)為156萬(wàn)元.即當(dāng)該工廠年產(chǎn)量為16件時(shí),取得最大年利潤(rùn)為156萬(wàn)元.解實(shí)際應(yīng)用題的四個(gè)步驟1審題:解讀實(shí)際問(wèn)題,找出已知條件、未知條件,確定自變量和因變量的條件關(guān)系.2建模:建立數(shù)學(xué)模型,列出函數(shù)關(guān)系式.3求解:分析函數(shù)性質(zhì),利用數(shù)學(xué)知識(shí)探究問(wèn)題解法一定注意自變量的取值范圍.4回歸:數(shù)學(xué)問(wèn)題回歸實(shí)際問(wèn)題,寫(xiě)出答案.3.將進(jìn)貨單價(jià)為40元的商品按50元一個(gè)出售時(shí),能賣(mài)出500個(gè),已知這種商品每漲價(jià)1元,其銷(xiāo)售量就減少10個(gè),為得到最大利潤(rùn),售價(jià)應(yīng)為多少元?最大利潤(rùn)為多少?[解]設(shè)售價(jià)為x元,利潤(rùn)為y元,單個(gè)漲價(jià)(x-50)元,銷(xiāo)量減少10(x-50)個(gè),銷(xiāo)量為500-10(x-50)=(1000-10x)個(gè),則y=(x-40)(1000-10x)=-10(x-70)2+9000≤9000.故當(dāng)x=70時(shí),ymax=9000.即售價(jià)為70元時(shí),利潤(rùn)最大值為9000元.二次函數(shù)的最值問(wèn)題[探究問(wèn)題]1.二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0)的對(duì)稱(chēng)軸與區(qū)間[m,n]可能存在幾種位置關(guān)系,試畫(huà)草圖給予說(shuō)明?提示:2.求二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c在[m,n]上的最值,應(yīng)考慮哪些因素?提示:若求二次函數(shù)f(x)在[m,n]上的最值,應(yīng)考慮其開(kāi)口方向及對(duì)稱(chēng)軸x=-eq\f(b,2a)與區(qū)間[m,n]的關(guān)系.【例4】已知函數(shù)f(x)=x2-ax+1,求f(x)在[0,1]上的最大值.[思路點(diǎn)撥]eq\x(fx=x2-ax+1)eq\o(\A\AL(→,\s\up15(分類(lèi)討論)))eq\x(\A\AL(分析x=\f(a,2)與,[0,1]的關(guān)系))eq\o(\A\AL(→,\s\up15(數(shù)形結(jié)合)))eq\x(\A\AL(求fx的最大值))[解]因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=x2-ax+1的圖象開(kāi)口向上,其對(duì)稱(chēng)軸為x=eq\f(a,2),當(dāng)eq\f(a,2)≤eq\f(1,2),即a≤1時(shí),f(x)的最大值為f(1)=2-a;當(dāng)eq\f(a,2)>eq\f(1,2),即a>1時(shí),f(x)的最大值為f(0)=1.1.在題設(shè)條件不變的情況下,求f(x)在[0,1]上的最小值.[解](1)當(dāng)eq\f(a,2)≤0,即a≤0時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,∴f(x)min=f(0)=1.(2)當(dāng)eq\f(a,2)≥1,即a≥2時(shí),f(x)在[0,1]上單調(diào)遞減,∴f(x)min=f(1)=2-a.(3)當(dāng)0<eq\f(a,2)<1,即0<a<2時(shí),f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(a,2)))上單調(diào)遞減,在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(a,2),1))上單調(diào)遞增,故f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)))=1-eq\f(a2,4).2.在本例條件不變的情況下,若a=1,求f(x)在[t,t+1](t∈R)上的最小值.[解]當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x2-x+1,其圖象的對(duì)稱(chēng)軸為x=eq\f(1,2),①當(dāng)t≥eq\f(1,2)時(shí),f(x)在其上是增函數(shù),∴f(x)min=f(t)=t2-t+1;②當(dāng)t+1≤eq\f(1,2),即t≤-eq\f(1,2)時(shí),f(x)在其上是減函數(shù),∴f(x)min=f(t+1)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t+\f(1,2)))2+eq\f(3,4)=t2+t+1;③當(dāng)t<eq\f(1,2)<t+1,即-eq\f(1,2)<t<eq\f(1,2)時(shí),函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(t,\f(1,2)))上單調(diào)遞減,在eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),t+1))上單調(diào)遞增,所以f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=eq\f(3,4).二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a>0),則二次函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[m,n]上的最大值、最小值有如下的分布情況:對(duì)稱(chēng)軸與區(qū)間的關(guān)系-eq\f(b,2a)<m<n,即-eq\f(b,2a)∈(-∞,m)m<-eq\f(b,2a)<n,即-eq\f(b,2a)∈(m,n)m<n<-eq\f(b,2a),即-eq\f(b,2a)∈(n,+∞)圖象最值f(x)max=f(n),f(x)min=f(m)f(x)max=max{f(n),f(m)},f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(b,2a)))f(x)max=f(m),f(x)min=f(n)1.函數(shù)的最大(小)值,包含兩層意義:一是存在,二是在給定區(qū)間上所有函數(shù)值中最大(小)的,反映在函數(shù)圖象上,函數(shù)的圖象有最高點(diǎn)或最低點(diǎn).2.求函數(shù)的最值與求函數(shù)的值域類(lèi)似,常用的方法是:(1)圖象法,即畫(huà)出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)寫(xiě)出最值;(2)單調(diào)性法,一般需要先確定函數(shù)的單調(diào)性,然后根據(jù)單調(diào)性的意義求出最值;(3)對(duì)于二次函數(shù)還可以用配方法研究,同時(shí)靈活利用數(shù)形結(jié)合思想和分類(lèi)討論思想解題.3.通過(guò)函數(shù)最值的學(xué)習(xí),滲透數(shù)形結(jié)合思想,樹(shù)立以形識(shí)數(shù)的解題意識(shí).【課堂達(dá)標(biāo)】1.思考辨析(1)任何函數(shù)都有最大(小)值.()(2)函數(shù)f(x)在[a,b]上的最值一定是f(a)(或f(b)).()(3)函數(shù)的最大值一定比最小值大.()[答案](1)×(2)×(3)√2.函數(shù)y=x2-2x,x∈[0,3]的值域?yàn)?)A.[0,3] B.[-1,0]C.[-1,+∞) D.[-1,3]D[∵函數(shù)y=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[0,3],∴當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)y取得最小值為-1,當(dāng)x=3時(shí),函數(shù)取得最大值為3,故函數(shù)的值域?yàn)閇-1,3],故選D.]3.函數(shù)y=ax+1在區(qū)間[1,3]上的最大值為4,則a=______.1[若a<0,則函數(shù)y=ax+1在區(qū)間[1,3]上是減函數(shù),并且在區(qū)間的左端點(diǎn)處取得最大值,即a+1=4,解得a=3,不滿(mǎn)足a<0,舍去;若a>0,則函數(shù)y=ax+1在區(qū)間[1,3]上是增函數(shù),并且在區(qū)間的右端點(diǎn)處取得最大值,即3a+1=4,解得a=1.綜上,a4.已知函數(shù)f(x)=eq\f(2,x-1)(x∈[2,6]).(1)判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性,并證明;(2)求函數(shù)的最大值和最小值.[解](1)函數(shù)f(x)在x∈[2,6]上是減函數(shù).證明:設(shè)x1,x2是區(qū)間[2,6]上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1<x2,則f(x1)-f(x2)=eq\f(2,x1-1)-eq\f(2,x2-1)=eq\f(2[x2-1-x1-1],x1-1x2-1)=eq\f(2x2-x1,x1-1x2-1).由2≤x1<x2≤6,得x2-x1>0,(x1-1)(x2-1)>0,于是f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函數(shù)f(x)=eq\f(2,x-1)是區(qū)間[2,6]上的減函數(shù).(2)由(1)可知,函數(shù)f(x)=eq\f(2,x-1)在區(qū)間[2,6]的兩個(gè)端點(diǎn)處分別取得最大值與最小值,即在x=2時(shí)取得最大值,最大值是2,在x=6時(shí)取得最小值,最小值是eq\f(2,5).《函數(shù)的最大(小)值》專(zhuān)題訓(xùn)練[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題1.函數(shù)y=eq\f(1,x-1)在[2,3]上的最小值為()A.2 B.eq\f(1,2)C.eq\f(1,3) D.-eq\f(1,2)B[∵函數(shù)y=eq\f(1,x-1)在[2,3]上單調(diào)遞減,∴當(dāng)x=3時(shí),ymin=eq\f(1,3-1)=eq\f(1,2).]2.函數(shù)f(x)=-x2+4x-6,x∈[0,5]的值域?yàn)?)A.[-6,-2] B.[-11,-2]C.[-11,-6] D.[-11,-1]B[函數(shù)f(x)=-x2+4x-6=-(x-2)2-2,x∈[0,5],所以當(dāng)x=2時(shí),f(x)取得最大值為-(2-2)2-2=-2;當(dāng)x=5時(shí),f(x)取得最小值為-(5-2)2-2=-11,所以函數(shù)f(x)的值域是[-11,-2].故選B.]3.函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+6,x∈[1,2],,x+7,x∈[-1,1,))則f(x)的最大值、最小值分別為()A.10,6 B.10,8C.8,6 D.以上都不對(duì)A[當(dāng)1≤x≤2時(shí),8≤2x+6≤10,當(dāng)-1≤x<1時(shí),6≤x+7<8,∴f(x)min=f(-1)=6,f(x)max=f(2)=10.故選A.]4.當(dāng)0≤x≤2時(shí),a<-x2+2x恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(-∞,1] B.(-∞,0]C.(-∞,0) D.(0,+∞)C[令f(x)=-x2+2x,則f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1.又∵x∈[0,2],∴f(x)min=f(0)=f(2)=0,∴a<0.]5.某公司在甲、乙兩地同時(shí)銷(xiāo)售一種品牌車(chē),利潤(rùn)(單位:萬(wàn)元)分別為L(zhǎng)1=-x2+21x和L2=2x(其中銷(xiāo)售量單位:輛).若該公司在兩地共銷(xiāo)售15輛,則能獲得的最大利潤(rùn)為()A.90萬(wàn)元 B.60萬(wàn)元C.120萬(wàn)元 D.120.25萬(wàn)元C[設(shè)公司在甲地銷(xiāo)售x輛,則在乙地銷(xiāo)售(15-x)輛,公司獲利為L(zhǎng)=-x2+21x+2(15-x)=-x2+19x+30=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(19,2)))2+30+eq\f(192,4),∴當(dāng)x=9或10時(shí),L最大為120萬(wàn)元.]二、填空題6.函數(shù)f(x)=eq\f(1,x)在[1,b](b>1)上的最小值是eq\f(1,4),則b=________.4[因?yàn)閒(x)=eq\f(1,x)在[1,b]上是減函數(shù),所以f(x)在[1,b]上的最小值為f(b)=eq\f(1,b)=eq\f(1,4),所以b=4.]7.已知函數(shù)f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)有最小值-2,則f(x)的最大值為_(kāi)_______.1[函數(shù)f(x)=-x2+4x+a=-(x-2)2+4+a,x∈[0,1],且函數(shù)有最小值-2.故當(dāng)x=0時(shí),函數(shù)有最小值,當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)有最大值.∵當(dāng)x=0時(shí),f(0)=a=-2,∴f(x)max=f(1)=-1+4-2=1.]8.函數(shù)f(x)=eq\r(6-x)-3x在區(qū)間[2,4]上的最大值為_(kāi)_______.-4[∵y=eq\r(6-x)在區(qū)間上是減函數(shù),y=-3x在區(qū)間上是減函數(shù),∴函數(shù)f(x)=eq\r(6-x)-3x在區(qū)間上是減函數(shù),∴f(x)max=f(2)=eq\r(6-2)-3×2=-4.]三、解答題9.畫(huà)出函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(2,x),x∈-∞,0,,x2+2x-1,x∈[0,+∞))的圖象,并寫(xiě)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,函數(shù)的最小值.[解]函數(shù)的圖象如圖所示.由圖象可知f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,0)和[0,+∞),無(wú)遞減區(qū)間.由函數(shù)圖象可知,函數(shù)的最小值為f(0)=-1.10.已知函數(shù)f(x)=-x2+2x-3.(1)求f(x)在區(qū)間[2a-1,2]上的最小值g(a(2)求g(a)的最大值.[解](1)f(x)=-(x-1)2-2,f(2)=-3,f(0)=-3,∴當(dāng)2a-1≤0,即a≤eq\f(1,2)時(shí),f(x)min=f(2a-1)=-4a2+8a當(dāng)0<2a-1<2,即eq\f(1,2)<a<eq\f(3,2)時(shí),f(x)min=f(2)=-3.所以g(a)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-4a2+8a-6,a≤\f(1,2),,-3,\f(1,2)<a<\f(3,2).))(2)當(dāng)a≤eq\f(1,2)時(shí),g(a)=-4a2+8a-6單調(diào)遞增,∴g(a)≤geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=-3;又當(dāng)eq\f(1,2)<a<eq\f(3,2)時(shí),g(a)=-3,∴g(a)的最大值為-3.[等級(jí)過(guò)關(guān)練]1.函數(shù)f(x)=-x+eq\f(1,x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-2,-\f(1,3)))上的最大值是()A.eq\f(3,2) B.-eq\f(8,3)C.-2 D.2A[∵f(x)=-x+eq\f(1,x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-2,-\f(1,3)))上單調(diào)遞減,∴f(x)max=f(-2)=2-eq\f(1,2)=eq\f(3,2).]2.已知函數(shù)y=x2-2x+3在閉區(qū)間[0,m]上有最大值3,最小值2,則m的取值范圍是()A.[1,+∞) B.[0,2]C.(-∞,2] D.[1,2]D[f(x)=(x-1)2+2,∵f(x)min=2,f(x)max=3,且f(1)=2,f(0)=f(2)=3,∴1≤m≤2,故選D.]3.函數(shù)g(x)=2x-eq\r(x+1)的值域?yàn)開(kāi)_______.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(17,8),+∞))[設(shè)eq\r(x+1)=t(t≥0),則x+1=t2,即x=t2-1,∴y=2t2-t-2=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t-\f(1,4)))2-eq\f(17,8),t≥0,∴當(dāng)t=eq\f(1,4)時(shí),ymin=-eq\f(17,8),∴函數(shù)g(x)的值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(17,8),+∞)).]4.用min{a,b}表示a,b兩個(gè)數(shù)中的最小值.設(shè)f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),則f(x)的最大值為_(kāi)_______.6[在同一個(gè)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)出函數(shù)y=x+2和y=10-x的圖象.根據(jù)min{x+2,10-x}(x≥0)的含義可知,f(x)的圖象應(yīng)為圖中的實(shí)線(xiàn)部分.解方程x+2=10-x,得x=4,此時(shí)y=6,故兩圖象的交點(diǎn)為(4,6).所以f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+2,0≤x≤4,,10-x,x>4,))其最大值為交點(diǎn)的縱坐標(biāo),所以f(x)的最大值為6.]5.某商場(chǎng)經(jīng)營(yíng)一批進(jìn)價(jià)是每件30元的商品,在市場(chǎng)試銷(xiāo)中發(fā)現(xiàn),該商品銷(xiāo)售單價(jià)x(不低于進(jìn)價(jià),單位:元)與日銷(xiāo)售量y(單位:件)之間有如下關(guān)系:x4550y2712(1)確定x與y的一個(gè)一次函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=f(x)(注明函數(shù)定義域).(2)若日銷(xiāo)售利潤(rùn)為P元,根據(jù)(1)中的關(guān)系式寫(xiě)出P關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并指出當(dāng)銷(xiāo)售單價(jià)為多少元時(shí),才能獲得最大的日銷(xiāo)售利潤(rùn)?[解](1)因?yàn)閒(x)是一次函數(shù),設(shè)f(x)=ax+b,由表格得方程組eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(45a+b=27,,50a+b=12,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=-3,,b=162,))所以y=f(x)=-3x+162.又y≥0,所以30≤x≤54,故所求函數(shù)關(guān)系式為y=-3x+162,x∈[30,54].(2)由題意得,P=(x-30)y=(x-30)(162-3x)=-3x2+252x-4860=-3(x-42)2+432,x∈[30,54].當(dāng)x=42時(shí),最大的日銷(xiāo)售利潤(rùn)P=432,即當(dāng)銷(xiāo)售單價(jià)為42元時(shí),獲得最大的日銷(xiāo)售利潤(rùn).3.2.2奇偶性第1課時(shí)奇偶性的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.理解奇函數(shù)、偶函數(shù)的定義.2.了解奇函數(shù)、偶函數(shù)圖象的特征.3.掌握判斷函數(shù)奇偶性的方法.1.借助奇(偶)函數(shù)的特征,培養(yǎng)直觀想象素養(yǎng).2.借助函數(shù)奇、偶的判斷方法,培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng).【新課導(dǎo)入】函數(shù)的奇偶性奇偶性偶函數(shù)奇函數(shù)條件設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镮,如果?x∈I,都有-x∈I結(jié)論f(-x)=f(x)f(-x)=-f(x)圖象特點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)思考:具有奇偶性的函數(shù),其定義域有何特點(diǎn)?提示:定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).1.下列函數(shù)是偶函數(shù)的是()A.y=xB.y=2x2-3C.y=eq\f(1,\r(x))D.y=x2,x∈[0,1]B[選項(xiàng)C、D中函數(shù)的定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),選項(xiàng)A中的函數(shù)是奇函數(shù),故選B.]2.下列圖象表示的函數(shù)具有奇偶性的是()ABCDB[B選項(xiàng)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),是偶函數(shù),其余選項(xiàng)都不具有奇偶性.]3.函數(shù)y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是奇函數(shù),則a等于()A.-1 B.0C.1 D.無(wú)法確定C[∵奇函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),∴a-1=0,即a=1.]4.若f(x)為R上的偶函數(shù),且f(2)=3,則f(-2)=________.3[∵f(x)為R上的偶函數(shù),∴f(-2)=f(2)=3.]【合作探究】函數(shù)奇偶性的判斷【例1】判斷下列函數(shù)的奇偶性:(1)f(x)=x3+x;(2)f(x)=eq\r(1-x2)+eq\r(x2-1);(3)f(x)=eq\f(2x2+2x,x+1);(4)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-1,x<0,,0,x=0,,x+1,x>0.))[解](1)函數(shù)的定義域?yàn)镽,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).又f(-x)=(-x)3+(-x)=-(x3+x)=-f(x),因此函數(shù)f(x)是奇函數(shù).(2)由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x2≥0,,x2-1≥0))得x2=1,即x=±1.因此函數(shù)的定義域?yàn)閧-1,1},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).又f(1)=f(-1)=-f(-1)=0,所以f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).(3)函數(shù)f(x)的定義域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),所以f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).(4)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).f(-x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x-1,-x<0,,0,-x=0,,-x+1,-x>0,))即f(-x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x+1,x>0,,0,x=0,,-x-1,x<0.))于是有f(-x)=-f(x).所以f(x)為奇函數(shù).判斷函數(shù)奇偶性的兩種方法(1)定義法:(2)圖象法:1.下列函數(shù)中,是偶函數(shù)的有________.(填序號(hào))①f(x)=x3;②f(x)=|x|+1;③f(x)=eq\f(1,x2);④f(x)=x+eq\f(1,x);⑤f(x)=x2,x∈[-1,2].②③[對(duì)于①,f(-x)=-x3=-f(x),則為奇函數(shù);對(duì)于②,f(-x)=|-x|+1=|x|+1,則為偶函數(shù);對(duì)于③,定義域?yàn)閧x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),f(-x)=eq\f(1,-x2)=eq\f(1,x2)=f(x),則為偶函數(shù);對(duì)于④,定義域?yàn)閧x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),f(-x)=-x-eq\f(1,x)=-f(x),則為奇函數(shù);對(duì)于⑤,定義域?yàn)閇-1,2],不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),不具有奇偶性,則為非奇非偶函數(shù).]奇偶函數(shù)的圖象問(wèn)題【例2】已知奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-5,5],且在區(qū)間[0,5]上的圖象如圖所示.(1)畫(huà)出在區(qū)間[-5,0]上的圖象;(2)寫(xiě)出使f(x)<0的x的取值集合.[解](1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)是奇函數(shù),所以y=f(x)在[-5,5]上的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).由y=f(x)在[0,5]上的圖象,可知它在[-5,0]上的圖象,如圖所示.(2)由圖象知,使函數(shù)值y<0的x的取值集合為(-2,0)∪(2,5).(變條件)將本例中的“奇函數(shù)”改為“偶函數(shù)”,再求解上述問(wèn)題.[解](1)如圖所示(2)由(1)可知,使函數(shù)值y<0的x的取值集合為(-5,-2)∪(2,5).巧用奇、偶函數(shù)的圖象求解問(wèn)題1依據(jù):奇函數(shù)?圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),偶函數(shù)?圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).2求解:根據(jù)奇、偶函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)性可以解決諸如求函數(shù)值或畫(huà)出奇偶函數(shù)圖象的問(wèn)題.2.如圖是函數(shù)f(x)=eq\f(1,x2+1)在區(qū)間[0,+∞)上的圖象,請(qǐng)據(jù)此在該坐標(biāo)系中補(bǔ)全函數(shù)f(x)在定義域內(nèi)的圖象,請(qǐng)說(shuō)明你的作圖依據(jù).[解]因?yàn)閒(x)=eq\f(1,x2+1)所以f(x)的定義域?yàn)镽.又對(duì)任意x∈R,都有f(-x)=eq\f(1,-x2+1)=eq\f(1,x2+1)=f(x),所以f(x)為偶函數(shù).所以f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),其圖象如圖所示.,利用函數(shù)的奇偶性求值[探究問(wèn)題]1.對(duì)于定義域內(nèi)的任意x,若f(-x)+f(x)=0,則函數(shù)f(x)是否具有奇偶性?若f(-x)-f(x)=0呢?提示:由f(-x)+f(x)=0得f(-x)=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù).由f(-x)-f(x)=0得f(-x)=f(x),∴f(x)為偶函數(shù).2.若f(x)是奇函數(shù)且在x=0處有定義,則f(0)的值可求嗎?若f(x)為偶函數(shù)呢?提示:若f(x)為奇函數(shù),則f(0)=0;若f(x)為偶函數(shù),無(wú)法求出f(0)的值.【例3】(1)若函數(shù)f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函數(shù),定義域?yàn)閇a-1,2a],則a=________,(2)已知f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,則f(3)=________.[思路點(diǎn)撥](1)eq\x(fx是偶函數(shù))eq\o(→,\s\up15(定義域關(guān)于),\s\do15(原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)))eq\x(求a的值)eq\o(→,\s\up15(圖象關(guān)于),\s\do15(y軸對(duì)稱(chēng)))eq\x(求b的值)(2)eq\x(令gx=x7-ax5+bx3+cx)→eq\x(\a\al(判斷gx,的奇偶性))→eq\x(\a\al(計(jì)算g-3))→eq\x(\a\al(代入求得f3))(1)eq\f(1,3)0(2)7[(1)因?yàn)榕己瘮?shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),所以a-1=-2a,解得a=eq\f(1,3).又函數(shù)f(x)=eq\f(1,3)x2+bx+b+1為二次函數(shù),結(jié)合偶函數(shù)圖象的特點(diǎn),易得b=0.(2)令g(x)=x7-ax5+bx3+cx,則g(x)是奇函數(shù),∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2,又f(-3)=-3,∴g(3)=5.又f(3)=g(3)+2,所以f(3)=5+2=7.]利用奇偶性求參數(shù)的常見(jiàn)類(lèi)型及策略1定義域含參數(shù):奇、偶函數(shù)fx的定義域?yàn)閇a,b],根據(jù)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),利用a+b=0求參數(shù).2解析式含參數(shù):根據(jù)f-x=-fx或f-x=fx列式,比較系數(shù)即可求解.3.若f(x)=(x+a)(x-4)為偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a=________.4[法一:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,f(-x)=(-x+a)(-x-4)=x2-(a-4)x-4a,兩式恒相等,則a-4=0,即法二:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,要使函數(shù)為偶函數(shù),只需多項(xiàng)式的奇次項(xiàng)系數(shù)為0,即a-4=0,則a法三:根據(jù)二次函數(shù)的奇偶性可知,形如f(x)=ax2+c的都是偶函數(shù),因而本題只需將解析式看成是平方差公式,則a=4.]1.奇偶性是函數(shù)“整體”性質(zhì),只有對(duì)函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的每一個(gè)值x,都有f(-x)=-f(x)(或f(-x)=f(x)),才能說(shuō)f(x)是奇函數(shù)(或偶函數(shù)).2.函數(shù)的奇偶性是其相應(yīng)圖象特殊對(duì)稱(chēng)性的反映,也體現(xiàn)了在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的定義域的兩個(gè)區(qū)間上函數(shù)值及其性質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化,這是對(duì)稱(chēng)思想的應(yīng)用.【課堂達(dá)標(biāo)】1.思考辨析(1)函數(shù)f(x)=x2,x∈[0,+∞)是偶函數(shù).()(2)對(duì)于函數(shù)y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),則函數(shù)y=f(x)一定是奇函數(shù).()(3)不存在既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)的函數(shù).()(4)若函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),則這個(gè)函數(shù)不是奇函數(shù)就是偶函數(shù).()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×2.函數(shù)f(x)=|x|+1是()A.奇函數(shù) B.偶函數(shù)C.既是奇函數(shù)又是偶函數(shù) D.非奇非偶函數(shù)B[∵f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),∴f(x)為偶函數(shù).]3.已知函數(shù)f(x)=ax2+2x是奇函數(shù),則實(shí)數(shù)a=______.0[∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)+f(x)=0,∴2ax2=0對(duì)任意x∈R恒成立,所以a=0.]4.已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且當(dāng)x≤0時(shí),f(x)=x2+2x.現(xiàn)已畫(huà)出函數(shù)f(x)在y軸左側(cè)的圖象,如圖所示.(1)請(qǐng)補(bǔ)出完整函數(shù)y=f(x)的圖象;(2)根據(jù)圖象寫(xiě)出函數(shù)y=f(x)的增區(qū)間;(3)根據(jù)圖象寫(xiě)出使f(x)<0的x的取值集合.[解](1)由題意作出函數(shù)圖象如圖:(2)據(jù)圖可知,單調(diào)增區(qū)間為(-1,0),(1,+∞).(3)據(jù)圖可知,使f(x)<0的x的取值集合為(-2,0)∪(0,2).《奇偶性的概念》專(zhuān)題訓(xùn)練[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題1.設(shè)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)x≤0時(shí),f(x)=x2-eq\f(1,2)x,則f(1)=()A.-eq\f(3,2) B.-eq\f(1,2)C.eq\f(3,2) D.eq\f(1,2)A[因?yàn)閒(x)是定義在R上的奇函數(shù),所以f(1)=-f(-1)=-eq\f(3,2).]2.若函數(shù)f(x)(f(x)≠0)為奇函數(shù),則必有()A.f(x)f(-x)>0 B.f(x)f(-x)<0C.f(x)<f(-x) D.f(x)>f(-x)B[∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),又f(x)≠0,∴f(x)f(-x)=-[f(x)]2<0.]3.函數(shù)f(x)=2x-eq\f(1,x)的圖象關(guān)于()A.y軸對(duì)稱(chēng) B.直線(xiàn)y=-x對(duì)稱(chēng)C.直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng) D.坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)D[函數(shù)的定義域?yàn)?-∞,0)∪(0,+∞),則f(-x)=-2x+eq\f(1,x)=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(1,x)))=-f(x),則函數(shù)f(x)是奇函數(shù),則函數(shù)f(x)=2x-eq\f(1,x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).故選D.]4.下列函數(shù)為奇函數(shù)的是()A.y=-|x| B.y=2-xC.y=eq\f(1,x3) D.y=-x2+8C[A、D兩項(xiàng),函數(shù)均為偶函數(shù),B項(xiàng)中函數(shù)為非奇非偶,而C項(xiàng)中函數(shù)為奇函數(shù).]5.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)為()①圖象關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的函數(shù)是奇函數(shù);②圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的函數(shù)是偶函數(shù);③奇函數(shù)的圖象一定過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn);④偶函數(shù)的圖象一定與y軸相交.A.4 B.3C.2 D.1C[由奇函數(shù)、偶函數(shù)的性質(zhì),知①②說(shuō)法正確;對(duì)于③,如f(x)=eq\f(1,x),x∈(-∞,0)∪(0,+∞),它是奇函數(shù),但它的圖象不過(guò)原點(diǎn),所以③說(shuō)法錯(cuò)誤;對(duì)于④,如f(x)=eq\f(1,x2),x∈(-∞,0)∪(0,+∞),它是偶函數(shù),但它的圖象不與y軸相交,所以④說(shuō)法錯(cuò)誤.故選C.]二、填空題6.已知f(x)=x3+2x,則f(a)+f(-a)的值為_(kāi)_______.0[∵f(-x)=-x3-2x=-f(x),∴f(-x)+f(x)=0,∴f(a)+f(-a)=0.]7.若函數(shù)f(x)=(m-1)x2+(m-2)x+(m2-7m+12)為偶函數(shù),則m2[∵f(x)為偶函數(shù),故m-2=0,∴m=2.]8.設(shè)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),f(x)=x2+1,則f(-2)+f(0)=________.-5[由題意知f(-2)=-f(2)=-(22+1)=-5,f(0)=0,∴f(-2)+f(0)=-5.]三、解答題9.定義在[-3,-1]∪[1,3]上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),其部分圖象如圖所示.(1)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中補(bǔ)全函數(shù)f(x)的圖象;(2)比較f(1)與f(3)的大小.[解](1)由于f(x)是奇函數(shù),則其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),其圖象如圖所示.(2)觀察圖象,知f(3)<f(1).10.已知函數(shù)f(x)=x+eq\f(m,x),且f(1)=3.(1)求m的值;(2)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性.[解](1)由題意知,f(1)=1+m=3,∴m=2.(2)由(1)知,f(x)=x+eq\f(2,x),x≠0.∵f(-x)=(-x)+eq\f(2,-x)=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(2,x)))=-f(x),∴函數(shù)f(x)為奇函數(shù).[等級(jí)過(guò)關(guān)練]1.設(shè)函數(shù)f(x),g(x)的定義域都為R,且f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是()A.f(x)g(x)是偶函數(shù) B.|f(x)|g(x)是奇函數(shù)C.f(x)|g(x)|是奇函數(shù) D.|f(x)g(x)|是奇函數(shù)C[∵f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),∴|f(x)|為偶函數(shù),|g(x)|為偶函數(shù).再根據(jù)兩個(gè)奇函數(shù)的積是偶函數(shù)、兩個(gè)偶函數(shù)的積還是偶函數(shù)、一個(gè)奇函數(shù)與一個(gè)偶函數(shù)的積是奇函數(shù),可得f(x)|g(x)|為奇函數(shù),故選C.]2.已知f(x)=x5+ax3+bx-8(a,b是常數(shù)),且f(-3)=5,則f(3)=()A.21 B.-21C.26 D.-26B[設(shè)g(x)=x5+ax3+bx,則g(x)為奇函數(shù),由題設(shè)可得f(-3)=g(-3)-8=5,求得g(-3)=13.又g(x)為奇函數(shù),所以g(3)=-g(-3)=-13,于是f(3)=g(3)-8=-13-8=-21.]3.設(shè)函數(shù)f(x)=eq\f(x+1x+a,x)為奇函數(shù),則a=________.-1[∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),即eq\f(-x+1-x+a,-x)=-eq\f(x+1x+a,x).顯然x≠0,整理得x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,故a+1=0,得a=-1.]4.設(shè)奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-6,6],當(dāng)x∈[0,6]時(shí)f(x)的圖象如圖所示,不等式f(x)<0的解集用區(qū)間表示為_(kāi)_______.[-6,-3)∪(0,3)[由f(x)在[0,6]上的圖象知,滿(mǎn)足f(x)<0的不等式的解集為(0,3).又f(x)為奇函數(shù),圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),所以在[-6,0)上,不等式f(x)<0的解集為[-6,-3).綜上可知,不等式f(x)<0的解集為[-6,-3)∪(0,3).]5.已知函數(shù)f(x)=eq\f(ax2+1,bx+c)是奇函數(shù),且f(1)=3,f(2)=5,求a,b,c的值.[解]因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=eq\f(ax2+1,bx+c)是奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x),故eq\f(a-x2+1,b-x+c)=-eq\f(ax2+1,bx+c),即eq\f(ax2+1,-bx+c)=-eq\f(ax2+1,bx+c),所以-bx+c=-(bx+c),即c=-c,解得c=0.所以f(x)=eq\f(ax2+1,bx).而f(1)=eq\f(a×12+1,b×1)=eq\f(a+1,b)=3,所以a+1=3b.①由f(2)=5,即eq\f(a×22+1,b×2)=eq\f(4a+1,2b)=5.②解①②組成的方程組,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=\f(7,2),,b=\f(3,2).))故eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=\f(7,2),,b=\f(3,2),,c=0.))第2課時(shí)奇偶性的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.會(huì)根據(jù)函數(shù)奇偶性求函數(shù)值或解析式.2.能利用函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性分析、解決較簡(jiǎn)單的問(wèn)題.1.利用奇偶性求函數(shù)的解析式,培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng).2.借助奇偶性與單調(diào)性的應(yīng)用提升邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).【合作探究】用奇偶性求解析式【例1】(1)函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),f(x)=-x+1,求f(x)的解析式;(2)設(shè)f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù),且f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1),求函數(shù)f(x),g(x)的解析式.[思路點(diǎn)撥](1)eq\x(設(shè)x<0,則-x>0)eq\o(→,\s\up15(當(dāng)x>0),\s\do15(fx=-x+1))eq\x(求f-x)eq\o(→,\s\up15(奇函數(shù)))eq\x(得x<0時(shí)fx的解析式)eq\o(→,\s\up15(奇函數(shù)),\s\do15(的性質(zhì)))eq\x(f0=0)eq\o(→,\s\up15(分段函數(shù)))eq\x(fx的解析式)(2)eq\x(fx+gx=\f(1,x-1))eq\o(→,\s\up15(用-x代式中x))eq\x(得f-x+g-x=\f(1,-x-1))eq\o(→,\s\up15(奇偶性))eq\x(得fx-gx=-\f(1,x+1))eq\o(→,\s\up15(解方程組))eq\x(\a\al(得fx,gx,的解析式))[解](1)設(shè)x<0,則-x>0,∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,又∵函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x)=x+1,∴當(dāng)x<0時(shí),f(x)=-x-1.又x=0時(shí),f(0)=0,所以f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x-1,x<0,,0,x=0,,-x+1,x>0.))(2)∵f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).由f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1),①用-x代替x得f(-x)+g(-x)=eq\f(1,-x-1),∴f(x)-g(x)=eq\f(1,-x-1),②(①+②)÷2,得f(x)=eq\f(1,x2-1);(①-②)÷2,得g(x)=eq\f(x,x2-1).把本例(2)的條件“f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù)”改為“f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù)”,再求f(x),g(x)的解析式.[解]∵f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),又f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1),①用-x代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=eq\f(1,-x-1),即f(x)-g(x)=eq\f(1,x+1).②聯(lián)立①②得f(x)=eq\f(x,x2-1),g(x)=eq\f(1,x2-1).利用函數(shù)奇偶性求解析式的方法1“求誰(shuí)設(shè)誰(shuí)”,既在哪個(gè)區(qū)間上求解析式,x就應(yīng)在哪個(gè)區(qū)間上設(shè).2要利用已知區(qū)間的解析式進(jìn)行代入.3利用fx的奇偶性寫(xiě)出-fx或f-x,從而解出fx.提醒:若函數(shù)fx的定義域內(nèi)含0且為奇函數(shù),則必有f0=0,但若為偶函數(shù),未必有f0=0.函數(shù)單調(diào)性和奇偶性的綜合問(wèn)題[探究問(wèn)題]1.如果奇函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增,那么f(x)在(-b,-a)上的單調(diào)性如何?如果偶函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減,那么f(x)在(-b,-a)上的單調(diào)性如何?提示:如果奇函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增,那么f(x)在(-b,-a)上單調(diào)遞增;如果偶函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減,那么f(x)在(-b,-a)上單調(diào)遞增.2.你能否把上述問(wèn)題所得出的結(jié)論用一句話(huà)概括出來(lái)?提示:奇函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的區(qū)間上單調(diào)性相同,偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的區(qū)間上單調(diào)性相反.3.若偶函數(shù)f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,那么f(3)和f(-2)的大小關(guān)系如何?若f(a)>f(b),你能得到什么結(jié)論?提示:f(-2)>f(3),若f(a)>f(b),則|a|<|b|.角度一比較大小問(wèn)題【例2】函數(shù)y=f(x)在[0,2]上單調(diào)遞增,且函數(shù)f(x+2)是偶函數(shù),則下列結(jié)論成立的是()A.f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2))) B.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))C.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<f(1) D.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))[思路點(diǎn)撥]eq\x(y=fx+2是偶函數(shù))→eq\x(fx的圖象關(guān)于x=2對(duì)稱(chēng))eq\o(→,\s\up15([0,2]上),\s\do15(遞增))eq\x(比較大小)B[∵函數(shù)f(x+2)是偶函數(shù),∴函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2))),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))),又f(x)在[0,2]上單調(diào)遞增,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2))),即feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)
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