[例2]定义在R上的函数,,当x>0时,,且对任意的a、b∈R,有f(a+b)=f(a)?f(b). (1)求证:f(0)=1; (2)求证:对任意的x∈R,恒有f(x)>0; (3)求证:f(x)是R上的增函数; (4)若f(x)?f(2x-x2)>1,求x的取值范围. [解题思路]抽象函数问题要充分利用“恒成立”进行“赋值”,从关键等式和不等式的特点入手。 [解析](1)证明:令a=b=0,则f(0)=f2(0). 又f(0)≠0,∴f(0)=1. (2)证明:当x<0时,-x>0, ∴f(0)=f(x)?f(-x)=1. ∴f(-x)=>0.又x≥0时f(x)≥1>0, ∴x∈R时,恒有f(x)>0. (3)证明:设x1<x2,则x2-x1>0. ∴f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)?f(x1). ∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1. 又f(x1)>0,∴f(x2-x1)?f(x1)>f(x1). ∴f(x2)>f(x1).∴f(x)是R上的增函数. (4)解:由f(x)?f(2x-x2)>1,f(0)=1得f(3x-x2)>f(0).又f(x)是R上的增函数, ∴3x-x2>0.∴0<x<3. 【名师指引】解本题的关键是灵活应用题目条件,尤其是(3)中“f(x2)=f[(x2-x1)+x1]”是证明单调性的关键,这里体现了向条件化归的策略. [新题导练] 1.(珠海北大希望之星实验学校09届高三)函数的单调递减区间是() A.;B.;C.;D. [解析]C;由得,又由知函数在上是减函数,根据复合函数的单调性知函数的单调递减区间是 2.(东皖高级中学09届高三月考)函数的单调增区间为() A.;B.;C.;D. [解析]D;由得或,又函数 在上是减函数,在上是减函数,所以函数 的单调增区间为 3.(2008全国Ⅰ卷)已知函数,. (Ⅰ)讨论函数的单调区间; (Ⅱ)设函数在区间内是减函数,求的取值范围. [解析](1);(2) (1)求导: 当时,,,在上递增 当,求得两根为 即在递增, 递减,递增 (2),且解得: 考点2函数的值域(最值)的求法 题型1:求分式函数的最值 [例3](2000年上海)已知函数 当时,求函数的最小值; [解题思路]当时,,这是典型的“对钩函数”,欲求其最小值,可以考虑均值不等式或导数; [解析]当时, ,。在区间上为增函数。 在区间上的最小值为。 【名师指引】对于函数若,则优先考虑用均值不等式求最小值,但要注意等号是否成立,否则会得到 而认为其最小值为,但实际上,要取得等号,必须使得,这时 所以,用均值不等式来求最值时,必须注意:一正、二定、三相等,缺一不可。其次,不等式恒成立问题常转化为求函数的最值。本题考查求函数的最小值的三种通法:利用均值不等式,利用函数单调性,二次函数的配方法,考查不等式恒成立问题以及转化化归思想; 题型2:利用函数的最值求参数的取值范围 [例4](2000年上海)已知函数 若对任意恒成立,试求实数的取值范围。 [解题思路]欲求参数的取值范围,应从恒成立的具体情况开始。 [解析]在区间上恒成立; 在区间上恒成立; 在区间上恒成立; 函数在区间上的最小值为3, 即 【名师指引】这里利用了分离参数的方法,将问题转化为求函数的最值。 题型3:求三次多项式函数的最值 [例5](09年高州中学)已知为实数,函数,若,求函数在上的最大值和最小值。 [解题思路]求三次多项式函数在闭区间上的最值,应该用导数作为工具来研究其单调性。 [解析]∵, ……………………3分 ……………………4分 得: 当……………………5分 当……………………6分 因此,在区间内单调递减,而在内单调递减, 且 又, ,………………10分 【名师指引】用导数来研究其单调性和最值是高考考查的重点和热点,同时也是难点,要求考生熟练掌握用导数来研究其单调性和最值的方法和步骤。 [新题导练] 4.(09年广东南海)若函数的最大值与最小值分别为M,m,则M+m= [解析]6;由知在上是增函数 又因为函数是奇函数,所以函数是增函数,故M+m= 5.(高州中学09届模拟)已知函数。 (Ⅰ)若为奇函数,求的值; (Ⅱ)若在上恒大于0,求的取值范围。 [解析](Ⅰ);(Ⅱ)的取值范围为 (Ⅰ)的定义域关于原点对称 若为奇函数,则∴ (Ⅱ) ∴在上∴在上单调递增 ∴在上恒大于0只要大于0即可, ∴ 若在上恒大于0,的取值范围为 备选例题:(06年重庆)已知定义域为的函数是奇函数。 (Ⅰ)求的值; (Ⅱ)若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围; [解析](Ⅰ)因为是奇函数,所以,即 又由知 (Ⅱ)[解法一]由(Ⅰ)知,易知在上 为减函数。又因是奇函数,从而不等式: 等价于,因为减函数,由上式推得: .即对一切有:, 从而判别式 [解法二]由(Ⅰ)知.又由题设条件得: , 即, 整理得 上式对一切均成立,从而判别式 ★抢分频道 基础巩固训练: 1.(华师附中09高三数学训练题)若函数在区间上为减函数,则实数的取值范围是() A.;B.;C.;D. [解析]C;因为,由其图象知,若函数在区间上为减函数,则应有 2.(普宁市城东中学09)若函数在上是增函数,则实数的取值范围是() A.;B.;C.;D. [解析]A;若函数在上是增函数,则对于恒成立,即对于恒成立,而函数的最大值为,实数的取值范围是 3.(09汕头金中)下列四个函数中,在区间上为减函数的是() A.;B.;C.;D. [解析]C;显然在上是增函数,在上也是增函数 而对求导得,对于, ,所以在区间上为增函数,从而应选择C 4.(09潮州金山中学)已知函数,若存在实数,当时,恒成立,则实数的最大值是() A.1;B.2;C.3;D.4 [解析]D;依题意,应将函数向右平行移动得到的图象,为了使得在上,的图象都在直线的下方,并且让取得最大,则应取,这时取得最大值4 5.(06北京改编)已知是上的减函数,那么的取值范围是 [解析];要在上是减函数,则,要在上为减函数,则需并且,所以 6.(2008浙江理)已知t为常数,函数在区间[0,3]上的最大值为2, 则 [解析]1;显然函数的最大值只能在或时取到, 若在时取到,则,得或 ,时,;,时,(舍去); 若在时取到,则,得或 ,时,;,时,(舍去) 所以 综合提高训练: 7.(06陕西改编)已知函数若 则与的大小关系为 [解析];函数的图象开口向上,对称轴为,因,故,从而,又 ,所以的对应点到对称轴的距离大于的对应点到对称轴的距离,故
8.已知函数,求的值 [解析];为, 令,则 , 从而
所以 9.(09年汕头金中)对于函数成立的所有常数M中,我 们把M的最大值-1叫做, 的下确界为() A.;B.2;C.;D.4 [解析]A;因为, 故的下确界为 10.(08年湖南)设表示不超过的最大整数(如,),对于给定的N,定义, 求当时,函数的值域 [解析];当时,,,因为函数在上是减函数,得;当时,,,因为,由单调性得,故当时,函数的值域是 文章 来源莲 山 |
|