内容正文:
§1.3 函数的基本性质
1.3.1 单调性与最大(小)值
第1课时 函数的单调性
学习目标 1.了解函数的单调区间、单调性等概念.2.会划分函数的单调区间,判断单调性.
3.会用定义证明函数的单调性.
知识点一 增函数与减函数的定义
思考 图中所给出的三个函数图象,有什么共同特征?
答案 它们的图象由左到右是上升的.
梳理 设函数f(x)的定义域为I:
(1)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.
(2)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
知识点二 函数的单调区间[来源:学科网ZXXK]
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
特别提醒:(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.
1.如果f(x)在区间[a,b]和(b,c]上都是增函数,则f(x)在区间[a,c]上是增函数.(×)[来源:Z+xx+k.Com]
2.单调区间[a,b]可以写成{x|a≤x≤b}.(×)
3.用定义证明函数单调性时,可设x1<x2,也可设x1>x2.(√)
4.证明函数单调性可以在该区间内取几个值验证一下即可.(×)
类型一 求单调区间并判断单调性
例1 如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?
考点 求函数的单调区间
题点 求函数的单调区间
解 y=f(x)的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5],其中y=f(x)在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.
反思与感悟 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D上函数要么是增函数,要么是减函数,不能二者兼有.
跟踪训练1 函数y=|x2-2x-3|的图象如图所示,试写出它的单调区间,并指出单调性.
考点 求函数的单调区间
题点 求函数的单调区间
解 y=|x2-2x-3|的单调区间有(-∞,-1],[-1,1],[1,3],[3,+∞),其中单调递减区间是(-∞,-1],[1,3];单调递增区间是[-1,1],[3,+∞).
类型二 证明单调性
例2 证明f(x)=在其定义域上是增函数.
考点 函数的单调性的判定与证明
题点 定义法证明具体函数的单调性
证明 f(x)=的定义域为[0,+∞).
设x1,x2是定义域[0,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-
== .
∵0≤x1<x2,∴x1-x2<0,+>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)=在它的定义域[0,+∞)上是增函数.
反思与感悟 运用定义判断或证明函数的单调性时,应在函数的定义域内给定的区间上任意取x1,x2且x1<x2的条件下,转化为确定f(x1)与f(x2)的大小,要牢记五大步骤:取值→作差→变形→定号→小结.
跟踪训练2 求证:函数f(x)=x+在[1,+∞)上是增函数.
考点 函数的单调性的判定与证明
题点 定义法证明具体函数的单调性
证明 设x1,x2是[1,+∞)上的任意实数,且1≤x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+-
=(x1-x2)+=(x1-x2)+
=(x1-x2)=(x1-x2).
∵1≤x1<x2,∴x1-x2<0,1<x1x2,
∴>0,故(x1-x2)<0,
即f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
∴f(x)=x+在区间[1,+∞)上是增函数.
类型三 单调性的应用
命题角度1 利用单调性求参数范围
例3 若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.∪
考点 函数单调性的应用
题点 已知分段函数单调性求参数范围
答案 A
解析 要使f(x)在R上是减函数,需满足:
解得≤a<.
反思与感悟 分段函数在定义域上单调,除了要保证各段上单调外,还要接口处不能反超.另外,函数在单调区间上的图象不一定是连续不断的.[来源:学科网]
跟踪训练3 已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上