内容正文:
3.2.2单调性、奇偶性的综合应用
3.2 函数的基本性质
第三章 函数的概念与性质
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【学习目标】
1.能运用函数的单调性和奇偶性解决大小比较;
2.能运用函数的单调性和奇偶性解决不等式的综合问题,发展数学运算素养。
【学习重点】
会利用函数的单调性和奇偶性解决简单问题
【学习难点】
掌握函数单调性与奇偶性的综合应用
学习目标——明确方向,把握重、难点
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1.增函数、减函数有什么特征?
从图像看,增函数呈上升趋势, 减函数呈下降趋势
从定义看,
增函数:对定义域内某区间上任意x1 ,x2 ,
当 x1 <x2 时,都有f(x1 )<f(x2 )
减函数:对定义域内某区间上任意x1 ,x2 ,
当 x1 <x2 时,都有f(x1 )>f(x2 )
知识回顾
同号为增
异号为减
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2.奇函数、偶函数有什么特征?
奇函数:图象关于原点对称,
对定义域内任一个,有
偶函数:图象关于轴对称,
对定义域内任一个, 有
知识回顾
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结论:
奇函数在对称区间上单调性相同
偶函数在对称区间上单调性相反
1.已知奇函数f(x)在[a,b]上是增函数,试问:
它在[-b,-a]上是增函数还是减函数?
2.已知偶函数f(x)在[a,b]上是增函数,试问:
它在[-b,-a]上是增函数还是减函数?
思考
增函数
减函数
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解析:因为奇函数f(x)在区间[-6,-2]上是单调递减,且最小值是1,所以函数f(x)在区间[2,6]上是单调递减,且最大值是-1.
答案:C
探究与发现
探索点一 应用函数的单调性与奇偶性判定函数值的大小
【例1】 (1)若奇函数f(x)在区间[-6,-2]上单调递减,且最小值是1,则它在区间[2,6]上是 ( )
A.单调递增,且最小值是-1 B.单调递增,且最大值是-1
C.单调递减,且最大值是-1 D.单调递减,且最小值是-1
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解析:因为f(x)在R上是偶函数,
所以f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),
而2<3<π,且f(x)在区间[0,+∞)上为增函数,
所以f(2)<f(3)<f(π),所以f(-2)<f(-3)<f(π).故选A.
答案:A
探究与发现
(2)设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2), f(π),f(-3)的大小关系是 ( )
A.f(π)>f(-3)>f(-2) B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)<f(-3)<f(-2) D.f(π)<f(-2)<f(-3)
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变式训练1:若偶函数f(x)在区间(-∞,0]上是单调递增,则f(-5),f(-2),f(4)的大小关系为 .
探究与发现
解析:由于f(x)是偶函数,
且在区间(-∞,0]上单调递增,
所以f(-5)<f(-4)<f(-2)
因为f(-4)=f(4),
所以f(-5)<f(4)<f(-2)
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方法规律
1.函数奇偶性和单调性的关系
(1)若f(x)是奇函数,且f(x)在区间[a,b]上是单调函数,则f(x)在区间[-b,-a]上也为单调函数,且具有相同的单调性.
(2)若f(x)是偶函数,且f(x)在区间[a,b]上是单调函数,则f(x)在区间[-b,-a]上也为单调函数,且具有相反的单调性.
2.应用函数的单调性和奇偶性判断函数值大小的方法
先利用函数的奇偶性将自变量转化到同一个单调区间上,再根据函数的单调性对函数值的大小作出比较.
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解析:由题意,知f(-2)=f(2)=0.
当x∈(-2,0)时,f(x)<f(-2)=0.
由对称性,知x∈[0,2)时,f(x)为单调递增,f(x)<f(2)=0,
故x∈(-2,2)时,f(x)<0,因此选B.
答案:B
探究与发现
探索点二 利用单调性与奇偶性解不等式
【例2】 (1)若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在区间(-∞,0]上单调递减,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是 ( )
A.(-∞,2) B.(-2,2)
C.(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
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探究与发现
(2)已知奇函数y=f(x)在区间(-1,1)上单调递减,解不等式f(1-x)+f(1-3x)<0.
解:因为y=f(x)(x∈(-1,1))是奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
所以f(1-x)+f(1-3x)<0可化为
f(1-x)<-f(1-3x),即f(1-x)<f(3x-1).
又因为y=f(x)在区间(-1,1)上单调递减,
所以
解得0<x<,即不等式的解集为(0,.
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变式训练2:已知函数y=f(x)在区间(-1,1)上的偶函数, 且f(x) 在[0,+∞)上单调递增,解不等式f(1-x) < f(3x-1)
即不等式的解集为:(, )
探究与发现
解:
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探究与发现
变式训练3:已知奇函数y=f(x)在区间(-1,1)上单调递增,解不等式f(1-x)+f(1-3x)<0.
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方法规律
利用函数的奇偶性和单调性解不等式的关注点
(1)利用奇偶性将不等式两边变成只含“f”的式子[f(x1)>f(x2)或f(x1)<f(x2)的形式].
(2)利用单调性脱去“f”,列出关于x的不等式.
(3)树立定义域优先的意识,注意定义域对x取值的影响.
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课堂小结
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解:由例题(2)的解答,知f(1-x)<f(3x-1).
又因为f(x)在定义域(-1,1)上单调递增,
所以解得<x<.
即不等式的解集为{x|<x<}.
课堂建构
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