内容正文:
第三章
函数的概念与性质
3.2 函数的基本性质
3.2.1 单调性与最大(小)值
第1课时 函数的单调性
1
课程标准 核心素养
借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性. 通过对函数单调性的学习,提升“数学抽象”、“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
栏目索引
课前自主预习
课堂互动探究
随堂本课小结
课前自主预习
增函数、减函数定义:
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:
(1)如果∀x1,x2∈D,当__________时,都有_________________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递增.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是_______.
x1<x2
知识点 函数的单调性
f(x1)<f(x2)
增函数
(2)如果∀x1,x2∈D,当_________时,都有___________________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递减.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是_______.
(3)如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,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______________.
x1<x2
f(x1)>f(x2)
减函数
单调区间
[微体验]
1.思考辨析
(1)因为f(-1)<f(2),所以函数f(x)在[-1,2]上是增函数.( )
(2)若f(x)为R上的减函数,则f(0)>f(1).( )
(3)若函数f(x)在区间(1,2]和(2,3)上均为增函数,则函数f(x)在区间(1,3)上为增函数.( )
答案 (1)× (2)√ (3)×
2.函数y=f(x)的图象如图所示,其增区间是( )
A.[-4,4] B.[-4,-3]∪[1,4]
C.[-3,1] D.[-3,4]
解析 根据函数单调性定义及函数图象知f(x)在[-3,1]上单调递增.
答案 C
答案 C
4.若函数f(x)在R上单调递增,且f(m)<f(n),则m与n的关系为( )
A.m>n B.m<n C.m≥n D.m≤n
解析 因为f(x)在R上单调递增,且f(m)<f(n),所以m<n.
答案 B
课堂互动探究
探究一 利用定义证明函数的单调性
[变式探究] 判断并证明本例中函数f(x)在(0,1)上的单调性.
[方法总结]
利用增函数或减函数的定义证明或判断函数单调性的一般步骤
例2 求函数y=-x2+2|x|+3的单调区间.
探究二 根据函数图象求单调区间
[方法总结]
图象法求函数单调区间的步骤
(1)作图:作出函数的图象.
(2)结论:上升图象对应单调递增区间,下降图象对应单调递减区间.
提醒:当函数有多个单调区间时,区间之间用“和”或“,”连接,而不能用“∪”连接.
[跟踪训练2] 作出函数y=|x|(x-1)的图象,并指出函数的单调区间.
例3 已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在(-∞,4]上是减函数.求实数a的取值范围.
解 ∵f(x)=x2+2(a-1)x+2=[x+(a-1)]2-(a-1)2+2,
∴此二次函数的对称轴为x=1-a.
∴f(x)的单调减区间为(-∞,1-a].
∵f(x)在(-∞,4]上是减函数,
∴对称轴x=1-a必须在直线x=4的右侧或与其重合.
∴1-a≥4.解得a≤-3.∴实数a的取值范围是(-∞,-3].
探究三 函数单调性的简单应用
[变式探究] 在本例中,若将“函数f(x)在(-∞,4]上是减函数”改为“函数f(x)的单调递减区间为(-∞,4]”,则a为何值?若改为“函数f(x)在[4,+∞)上是增函数”呢?
解 若f(x)的单调递减区间为(-∞,4],
则1-a=4,∴a=-3.
若f(x)在[4,+∞)上是增函数,则1-a≤4,
∴a≥-3,即a的取值范围为[-3,+∞).
[方法总结]
由函数单调性求参数范围的类型及处理方法
(1)由函数解析式求参数
(2)抽象函数求参数
①依据:单调增(减)函数中函数值与自变量的关系f(a)>f(b)⇌a>b(a<b).
②方法:依据函数单调性的特点去掉符号“f”,转化为不等式问题求解.
随堂本课小结
本课结束
3.下列函数中,在(-∞,0]内为增函数的是( )
A.y=x2-2
B.y=eq \f(3,x)
C.y=1+2x D.y=-(x+2)2
解析 y=x2-2在(-∞,0]上是减函数,y=eq \f(3,x)在(-∞,0)内是减函数. y=1+2x在R上为增函数,所以在(-∞,0)上是增函数. y=-(x+2)2在(-∞,