[函数单调性的应用]函数单调性的实际应用

  灵活运用函数单调性定义,充分发挥它的功能可以解决许多问题,下面举例说明.   一、证明函数单调性   例1.用单调性定义证明函数f(x)=-x+1在R上是减函数.
  解析:任取x,x∈(-∞,+∞)且x<x则
  f(x)-f(x)=-x+1+x-1
  =(x-x)(x+xx+x)
  ∵x<x?摇?摇∴x-x<0
  当xx<0时,x+xx+x=(x+x)-xx>0
  当xx≥0时,x+xx+x>0
  ∴f(x)-f(x)<0?圯f(x)<f(x)
  ∴f(x)=-x+1在R上是减函数.
  二、求单调区间
  例2.求函数y=log(x+3x-10)的单调区间.
  解析:由x+3x-10>0?圯x<-5或x>2
  令y=logu,u=x+3x-10=(x+)-12
  当x∈(-∞,-5)时,x?邙?圯u?邬?圯y?邙
  当x∈(2,+∞)时,x?邙?圯u?邙?圯y?邬
  ∴函数的单调性区间是(-∞,-5),单调区间为(2,+∞).
  三、比较大小
  例3:已知偶函数f(x)在[1,4]上单调递减,试比较f(log8)与f(3)的大小.
  解析:f(log8)=f(3)?摇?摇 f(3)=f()
  ∵f(x)是偶函数∴f(-3)=f(3)
  而1<<3,由f(x)在[1,4]上单调递减
  即有f()<f(3)=f(-3)
  ∴f(3)>f(log8)
  四、求值域
  例4:求函数y=?摇?摇x∈[1,2]的值域.
  解析:∵在区间[1,2]上函数y=是单调递减函数.
  ∴≤y≤3
  ∴函数y=的值域为{y|≤y≤3|}.
  五、解不等式
  例5:解不等式log(x-4x+3)>-1.
  解析:当x-4x+3>0时原不等式变为式log(x-4x+3)>log3
  ∵函数y=logx为减函数
  ∴x-4x+3<3
  ∴原不等式等价于不等式组x-4x+3>0x-4x+3<3
  解得0<x<1或3<x<4
  ∴原不等式的解集为{x|0<x<1或3<x<4}.
  六、证明不等式
  例6.已知0<a<(R≥Z,R∈N)且a<a-b.求证:b<.
  解析:由条件b<a-a=-(a-)+
  记f(x)=-(a-)+.
  当x∈(0,)时f(x)为增函数.
  ∵R≥2?摇?摇?摇?摇,∴0<a<≤.
  故f(a)<f().
  从而b<-(a-)+<-(-)+
  =-+=<=.
  七、求参变数的范围
  例7:已知奇函数f(x)=-x在R上是减函数,设对一切x∈R,不等式f(2x-4x+3)+f(2kx-kx)<0总成立,试确定k的取值范围.
  解析:对一切x∈R,不等式f(2x-4x+3)+f(2kx-kx)<0总成立.
  即有2x-4x+3>kx-2kx?圯2x-kx+(2k-4)x+3>0对一切x∈R成立.
  当k=2时,不等式为3>0,对x∈R成立.
  当k<2时,只要△=(2k-4)-12(2-k)<0?圯k-k-2<0?圯-1<k<2
  ∴k的范围是(-1,2].
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