内容正文:
第三章
函数的概念与性质
探究与发现
探究函数图象与性质
在初中,我们知道是正比例函数, 是反比例函数.学习了幂函数以后,我们知道它们都是幂函数.不同的函数通过加、减、乘、除等运算可以构成新的函数.那么,将这两个函数相加构成的函数有哪些性质?这些性质与这两个函数的性质有联系吗?
下面请同学们带着问题探究一下函数 .
1、你认为可以从哪些方面研究这个函数?
定义域、值域、单调性,最值、奇偶性、图象等
2、你认为可以按照怎样的路径研究这个函数?
①从函数解析式出发, 分析出函数的定义域
②由函数和都为奇函数,先猜想函数为奇函数,然后利用定义证明
③结合定义域和奇偶性,通过描点法画出函数的草图
④通过图象猜想出函数的单调性,并利用定义法证明单调性
⑤猜想函数的值域和观察函数最值情况
3、按照你构建的路径研究你想到的问题.
①函数的定义域为
②函数为奇函数, ,所以函数为奇函数
③
④函数在区间和上单调递增,在区间和上单调递减,用定义法证明函数单调性如下
且,有:( 由,得,所以又,所以,所以即所以函数在区间上单调递增.其余单调性证明同理.
⑤函数的值域为,无最大值、最小值
4、证明:当时,,当且仅当,即1时取得等号;当时,,当且仅当,即1时取得等号.
提示:利用基本不等式证明(一正二定三相等)
5、你画出得图象与右图类似吗?
6、函数的图象有什么变化趋势?你能利用函数和的图象变化趋势说明函数的图象变化趋势吗?
在第一象限,函数的图象在和图象的上方,当时,0,函数 中,起主导作用,图象无限接近直线;当时,,函数中, 起主导作用,图象无限接近y轴.
7、通过对函数的图象与性质的探究,你有哪些体会?
在探究过程中,很好地借助了原来两个函数和解析式以及图象的特征. 要研究一个新的函数,通常转化到已经学过的函数上来,体现了把未知转化为已知的化归思想.回顾探究过程,先从解析式出发,研究了函数的定义域和奇偶性,再结合定义域和奇偶性去画函数的图象,在图象画出来后,我们借助函数的图象猜想出函数的单调性、值域和最值,根据基本不等式或者单调性定义给出了严谨的证明.在这个过程中,充分体现了数形结合的思想方法.
知识引申
对勾函数(双勾函数、飘带函数)的图象与性质
解析式:
图象:
图1
图2
图象:
渐进线:
定义域:
图3
图4
值域:
值域:R
单调性:在(上单调递增,在()和()上单调递减(图1)
在()和()上单调递增,在(上单调递减(图2)
在()和()上单调递增,无单调递减区间(图3)
无单调递增区间,在()和()上单调递减(图4)
奇偶性:均为奇函数
$$