内容正文:
3.2.1 函数的单调性
第一课时
一
二
三
学习目标
借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性
能够利用定义证明函数的单调性
掌握函数单调性的简单应用
学习目标
问题1 观察下面各个函数的图象,从升降趋势上看,说说图象有什么变化规律?反映了函数的什么性质?
图象从左到右上升
图象从左到右有升有降
单调性
3
问题2 前面是从形的角度来刻画函数的单调性,如何从数量的角度来刻画这一性质呢?
1、在区间________ 上,f(x)随着x的增大而______ .
2、在区间 ________ 上,f(x)随着x的增大而______.
f(x)=x2
0
3
2
1
-1
-2
-3
1
2
3
-1
x
y
如何用符号语言来描述这一变化趋势呢?
1.单调性的定义
单调递增 单调递减
定义
图示
∀x1,x2∈I, 当x1<x2时, 都有
f(x1)>f(x2),
则称函数f(x)在区间I上单调递减,
区间I为f(x)的单调递减区间.
单调性是局部性质
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D,
∀x1,x2∈I, 当x1<x2时, 都有
f(x1)<f(x2),
则称函数f(x)在区间I上单调递增,
区间I为f(x)的单调递增区间.
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注:①当函数在其定义域上单调递增(减)时,则称f(x)是增(减)函数.
②若f(x)在区间I上单调递增(减),则称f(x)在区间I具有严格的单调性.
常数函数不具有严格的单调性.
问题3 设A是区间D上某些自变量的值组成的集合,而且∀x1, x2∈A,当x1< x2时,都有f(x1)<f( x2) ,我们能说函数f(x)在区间D上单调递增吗?
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例1 根据定义,研究函数f (x)=kx +b(k≠0)的单调性.
用定义证明函数的单调性的步骤:
(1)取值:∀x1,x2∈D,且x1< x2;
(2)作差:f(x1)-f(x2);
(3)变形:向有利于判断差的符号的方向变形,一般化为积或商的形式 ;
(4)定号:确定 f(x1)-f(x2)的符号;
(5)结论:确定函数的增减性.
一、判断函数的单调性——定义法
例2 物理学中的玻意耳定律 告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V减小时,压强p将增大,试用函数单调性证明之.
例3 根据定义证明函数 在区间上单调递增.
一、判断函数的单调性——定义法
x
O
y
x
O
y
x
O
y
1
一、判断函数的单调性——图象法
总结:常见函数单调性
1.一次函数
2.二次函数
3.反比例函数
例3 若函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3在区间(-∞,3]上单调递增,则实数a的取值范围是 .
二、已知单调性求参数的范围
大本P53
延伸探究 2 在本例中,若函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3的单调递增区间是(-∞,3],则实数a的值为 .
二、已知单调性求参数的范围
[补充3] 若函数f(x)=ax2+2x-1在区间(-∞,6)上单调递增,则实数a的取值范围是 .
[补充4] 若函数f(x)=x2-kx-8在区间[5,20]上具有单调性,则实数k的取值范围是 .
三、利用单调性解不等式
例4 若函数f(x)在R上为增函数,且f(x)>f(1-x),则x的取值范围是 .
大本P53
延伸探究 5 若f(x)是定义在(-1,1)上的增函数,且f(x)>f(1-x),则x的取值范围是 .
三、利用单调性解不等式
[补充5] 定义在[2,+∞)上的f(x),∀x1,x2∈[2,+∞),且x1x2 都有
且 f(2a2-5a+4)>f(a2+a+4),则a的取值范围是 .
延伸探究 6 若函数f(x)是定义在R上的增函数,则f与
f的大小关系是 .
大本P53
四、分段函数单调性
四、分段函数单调性
延伸探究 3 若函数f(x)=为R上的增函数,则实数a的取值范围为 .
大本P53
延伸探究 4 已知函数f(x)= 为R上的增函数,
则实数t的取值范围为 .
四、分段函数单调性
大本P53
增+增=增
减+减=减
五、单调性的性质
注:“增-增”、“减-减”无法确定单调性
③乘以正数单调性不变
④乘以负数单调性变
⑤取倒数单调性变
⑥开根号单调性不变
课堂小结
本节课你学会了哪些主要内容?
1.函数单调性的定义
2.函数单调性的证明
3.函数的单调性的应用
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