内容正文:
3.2 函数的基本性质
3.2.1 单调性与最大(小)值
数学
学习目标
1.借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性,培养数学抽象和直观想象的核心素养.
2.会根据函数单调性的定义,判定证明函数的单调性,培养逻辑推理和数学运算的核心素养.
3.理解函数最大值与最小值的几何意义,会用函数的单调性求最值、比较大小,解不等式,强化逻辑推理和数学运算的核心素养.
数学
第1课时 函数的单调性
数学
知识梳理·自主探究
师生互动·合作探究
数学
知识梳理·自主探究
情境导入
德国心理学家艾宾浩斯研究发现,遗忘在学习之后立即开始,而且遗忘的进程并不是均分的.最初遗忘速度很快,以后逐渐缓慢.他认为“保持和遗忘是时间的函数”,根据他的实验结果绘成描述遗忘进程的曲线,即著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线(如图所示).
探究:“艾宾浩斯记忆遗忘曲线”从左到右是逐渐下降的,说明了记忆的数量与时间有什么关系?遗忘的数量与时间有什么关系?
答案:记忆的数量随着时间的增加而减少,遗忘的数量随着时间的增加而增加.
数学
1.增函数与减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D:
(1)如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上 (图1).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 .
(2)如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上 (图2).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 .
知识探究
单调递增
增函数
单调递减
减函数
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2.函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间I上 或 ,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的 .
思考:已知函数y=f(x)(x∈[-2,6])的图象如图.根据图象写出y=f(x)的单调区间,增区间为 ,减区间为 .
提示:[-2,-1],[2,6] [-1,2]
单调递增
单调递减
单调区间
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师生互动·合作探究
探究点一 利用函数图象求单调区间
[例1] 画出函数f(x)=-x2+2|x|的图象,根据图象写出函数f(x)的单调区间.
解:如图所示,由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1),(0,1),
函数f(x)的单调递减区间是(-1,0),(1,+∞).
数学
方法总结
(1)根据函数图象写函数的单调区间时,应根据图象的“上升”或“下降”写出单调区间.
(2)如果函数f(x)存在两个或两个以上具有相同单调性的单调区间,那么这些区间不能用“∪”连接,而应该用“和”或“,”连接.
数学
针对训练1:画出函数y=|x|(1-x)的图象,写出其单调区间.
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探究点二 函数单调性的证明
数学
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
数学
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探究点三 利用单调性解不等式
数学
方法总结
在求解抽象函数不等式时,利用函数单调性将“f”去掉,使其转化为具体的不等式,此时应特别注意函数的定义域.
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探究点四 复合函数的单调性
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方法总结
形如y=f(g(x))的函数为y=g(x),y=f(x)的复合函数,y=g(x)为内层函数,
y=f(x)为外层函数.
当y=g(x)单调递增,y=f(x)单调递增时,函数y=f(g(x))单调递增;
当y=g(x)单调递增,y=f(x)单调递减时,函数y=f(g(x))单调递减;
当y=g(x)单调递减,y=f(x)单调递增时,函数y=f(g(x))单调递减;
当y=g(x)单调递减,y=f(x)单调递减时,函数y=f(g(x))单调递增.简称为“同增异减”.
注意:判断复合函数的单调性,首先求函数的定义域.
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探究点五 利用函数的单调性求参数
类型一 利用二次函数的单调性求参数
[例5] 已知二次函数f(x)=x2-6ax+1.
(1)若函数f(x)的单调区间是(-∞,6],则a的取值集合是 ;
解析:(1)因为f(x)=x2-6ax+1的单调递减区间是(-∞,3a],
又由已知条件知f(x)的单调区间是(-∞,6],
所以3a=6,所以a=2.
所以满足条件的a的取值集合是{2}.
答案:(1){2}
数学
[例5] 已知二次函数f(x)=x2-6ax+1.
(2)若函数f(x)在(-∞,6]上单调递减,则a的取值集合是 .
解析:(2)因为f(x)=x2-6ax+1的单调递减区间是(-∞,3a],
又由已知条件