3.2.1 第1课时 函数的单调性-【正禾一本通】2025-2026学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件(人教A版)

2025-12-09
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该高中数学课件《正禾一本通》(人教·必修一)聚焦第三章“函数的概念及其表示”,通过“自主学习—合作探究—课堂评价—课后分层练”模块构建学习支架,PPT支持双击编辑(Word文档形式),方便教师结合学情调整导入与知识点衔接。 其亮点在于模块化设计与实践导向,自主学习培养数学眼光(发现数量关系),合作探究发展数学思维(逻辑推理),课后分层练(如15道梯度题目)强化数学语言(问题表达)。采用探究式与分层教学,学生提升思维进阶与应用能力,教师可高效优化教学内容,提升课堂效率。

内容正文:

《正禾一本通》 高中同步高效导学案 数学(人教)·必修一 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑,方法如下: 在PPT编辑模式中,双击需编辑内容,呈现word文档,编辑后关闭word文档即可。 第三章 函数的概念及其表示 3 目 录 自主学习·新知感悟 合作探究·思维进阶 学以致用·课堂评价 课后分层练 自主学习·新知感悟 合作探究·思维进阶 学以致用·课堂评价 课后分层练 35 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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 学习目标 1.从图象直观、定性描述和定量分析三个方面,理解和研究函数的单调性,提升数学抽象素养.(重点) 2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性,提升逻辑推理素养.(难点、重点) 3.会求一些具体函数的单调区间,提升数学运算素养.(重点) 德国有一位著名的心理学家艾宾浩斯,对人类的记忆牢固程度进行了有关研究.他经过测试,得到了以下一些数据: 时间 间隔t 刚记忆 完毕 20分 钟后 60分 钟后 8~9 小时后 1天后 2天后 6天后 一个 月后 记忆量y (百分比) 100 58.2 44.2 35.8 33.7 27.8 25.4 21.1 以上数据表明,记忆量y是时间间隔t的函数.艾宾浩斯根据这些数据描绘出了著名的“艾宾浩斯遗忘曲线”,如图. 问题1 当时间间隔t逐渐增大,你能看出对应的函数值y有什么变化趋势?通过这个试验,你打算以后如何待刚学过的知识? 提示:随着时间间隔t逐渐增大,函数值y逐渐变小,这个试验告诉我们,在以后的学习中,我们应及时复习刚学习过的知识. 【自主评测】 1.教材挖掘:(1)能否说y= eq \f(1,x)在定义域内是减函数?为什么? (2)若存在x1,x2∈(a,b),使得 eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2)>0成立,能否判断函数f(x)在区间(a,b)上单调递增? 提示:不能.函数f(x)= eq \f(1,x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),若x1∈(-∞,0),x2∈(0,+∞), 则x1<x2,而f(x1)<f(x2),所以f(x)不是减函数,原因是函数f(x)在定义域内不是连续的. 提示:不能. 2.判断是非:判断下面结论是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”. (1)若f(x)是R上的减函数,则f(-3)>f(2).(   ) (2)如果f(-1)<f(2),那么函数f(x)在区间[-1,2]上单调递增.(   ) (3)函数y=f(x)在[0,2]上单调递减,则[0,2]是函数的单调递减区间.(   ) (4)若f(x)在R上是增函数,且f(x1)>f(x2),则x1>x2.(   ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√  增函数与减函数 下图为某地区24小时内的气温变化图. 问题2 从左向右看,图象是如何变化的? 问题3 气温在哪些区间上升?哪些区间下降? 提示:从左向右看,图象先下降,后上升,再下降. 提示:气温在区间[4,14]内上升,在区间[0,4)和(14,24]内下降. 1.函数的单调性 条件 一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D:如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时 都有 都有 结论 f(x)在区间I上单调递增 f(x)在区间I上单调递减 图示 f(x1)<f(x2) f(x1)>f(x2) 温馨提示 增(减)函数定义中x1,x2的三个特征 (1)任意性,即不可以用区间I上的特殊值代替. (2)有大小,通常规定x1<x2. (3)属于同一个单调区间I. 2.函数的单调区间 如果函数y=f(x)在区间I上单调 或单调 ,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 . 递增 递减 单调区间 角度一 利用定义证明函数的单调性 例1 (链接教材:人教A版P79例3)已知函数f(x)= eq \f(x+1,x+2),判断并证明f(x)在(-2,+∞)上的单调性. 解:f(x)= eq \f(x+1,x+2)= eq \f(x+2-1,x+2)=1- eq \f(1,x+2)在(-2,+∞)上单调递增,证明如下: ∀x1,x2∈(-2,+∞),且x1<x2, 则f(x1)-f(x2)=1- eq \f(1,x1+2)-(1- eq \f(1,x2+2))= eq \f(1,x2+2)- eq \f(1,x1+2)= eq \f(x1-x2,(x2+2)(x1+2)), 因为-2<x1<x2, 所以x1+2>0,x2+2>0,x1-x2<0, 所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2), 所以f(x)在(-2,+∞)上单调递增. 类题通法 利用定义证明函数单调性的步骤 【迁移运用】 1.(链接教材:人教A版P78例2)根据定义,研究函数f(x)= eq \f(x,x-1)在x∈(-1,1)上的单调性. 解:设x1,x2为(-1,1)上的任意两个数,且x1<x2, 所以f(x1)-f(x2)= eq \f(x1,x1-1)- eq \f(x2,x2-1)= eq \f(x1(x2-1)-x2(x1-1),(x1-1)(x2-1))= eq \f(x2-x1,(x1-1)(x2-1)). 因为x1,x2∈(-1,1)且x1<x2, 所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0. 所以 eq \f(x2-x1,(x1-1)(x2-1))>0. 所以f(x1)-f(x2)>0, 即f(x1)>f(x2),所以f(x)在(-1,1)上单调递减. 角度二 函数的单调区间 例2 (链接教材:人教A版P86习题3.2T2)作出函数y=-x2+2|x|+3的图象并指出它的单调区间. 解:根据绝对值的意义,y=-x2+2|x|+3 = eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-x2+2x+3,x≥0,,-x2-2x+3,x<0,))= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-(x-1)2+4,x≥0,,-(x+1)2+4,x<0.)) 作出函数图象如图所示, 据图象可知,函数在区间(-∞,-1],[0,1]上是增函数;函数在区间(-1,0),(1,+∞)上是减函数. 变式探究 将本例函数改为f(x)=|x2+2x-3|,求f(x)的单调区间. 解:令g(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4. 先作出g(x)的图象,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图象翻到x轴上方就得到f(x)=|x2+2x-3|的图象,如图所示. 由图象易得:函数的递增区间是[-3,-1],[1,+∞);函数的递减区间是(-∞,-3],[-1,1]. 类题通法 求函数单调区间的两种方法 (1)定义法:先求出定义域,再利用定义进行判断求解. (2)图象法:先画出图象,再根据图象求单调区间.  函数单调性的应用  角度一 解不等式 例3 已知f(x)是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f(x-2)<f(1-x),则x的取值范围是______________. 解析:因为f(x)是定义在区间[-1,1]上的函数, 所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-1≤x-2≤1,,-1≤1-x≤1,))解得1≤x≤2 ①. 因为f(x)是增函数,且f(x-2)<f(1-x),所以x-2<1-x,解得x< eq \f(3,2) ②. 由①②得,1≤x< eq \f(3,2). 答案:[1, eq \f(3,2)). 类题通法 利用单调性解不等式的方法 在求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域. 【迁移运用】 2.(2025·陕西商洛模拟)已知定义在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,+∞))上的函数 f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x))满足 f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4))=8,对任意的x1,x2∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,+∞)),且x1≠x2,x1x2[f(x1)+f(x2)]<x eq \o\al(2,1)f(x2)+x eq \o\al(2,2)f(x1)恒成立,则不等式f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-3))>2x-6的解集为__________. 解析:设0<x1<x2,由, 得,又x1-x2<0, 所以x2f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1))>x1f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2)),即 eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1)),x1)> eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2)),x2), 设g eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x))= eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x)),x),则g eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1))>g eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2)), 所以g eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x))在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,+∞))上单调递减. 由f(4)=8,得g(4)= eq \f(f(4),4)=2, 由f(x-3)>2x-6, 得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(f(x-3),x-3)>2,,x-3>0,))即 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(f(x-3),x-3)>\f(f(4),4),,x-3>0,)) 即 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(g(x-3)>g(4),,x-3>0,))得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x-3<4,,x-3>0,)) 解得3<x<7, 所以原不等式的解集为(3,7). 答案:(3,7) 角度二 已知函数单调性求参数 例4 已知函数f(x)=ax2-x+1在(-∞,2)上单调递减,求a的取值范围. 解:当a=0时,f(x)=-x+1在(-∞,2)上单调递减,符合题意; 当a≠0时,要使f(x)在(-∞,2)上单调递减,则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a>0,,-\f(-1,2a)≥2,))解得0<a≤ eq \f(1,4). 综上,a的取值范围为 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4))). 变式探究 本例条件改为“函数f(x)=ax2-x+1的单调递减区间是(-∞,2)”,又该如何求解? 解:因为函数f(x)=ax2-x+1的单调递减区间是(-∞,2), 所以此函数是二次函数,且- eq \f(-1,2a)=2,解得a= eq \f(1,4). eq \x(,(1)利用单调性定义:设单调区间内x1<x2,由f(x1)-f(x2)<0(或f(x1)-f(x2)>0)恒成立求参数范围.,(2)利用具体函数本身所具有的特征:如二次函数单调区间被对称轴一分为二,根据对称轴相对于所给单调区间的位置求参数.) 类题通法                        (1)利用单调性定义:设单调区间内x1<x2,由f(x1)-f(x2)<0(或f(x1)-f(x2)>0)恒成立求参数范围. (2)利用具体函数本身所具有的特征:如二次函数单调区间被对称轴一分为二,根据对称轴相对于所给单调区间的位置求参数. 1.下列函数在区间(0,+∞)上不是增函数的是(  ) A.y=2x+1 B.y=x2+1 C.y=3-x D.y=x2+2x+1 解析:选C.函数y=3-x在区间(0,+∞)上是减函数. 2.若函数f(x)在(-∞,-1]上是增函数,则下列关系式中成立的是(  ) A.f(- eq \f(3,2))<f(-1)<f(-2) B.f(-1)>f(- eq \f(3,2))<f(-2) C.f(-2)<f(-1)<f(- eq \f(3,2)) D.f(-2)<f(- eq \f(3,2))<f(-1) 解析:选D.因为f(x)在(-∞,-1]上是增函数,且-2<- eq \f(3,2)<-1,所以f(-2)<f(- eq \f(3,2))<f(-1). 3.函数f(x)=-x2+2x+3的单调减区间是(  ) A.(-∞,1) B.(1,+∞) C.(-∞,2) D.(2,+∞) 解析:选B.易知函数f(x)=-x2+2x+3是图象开口向下的二次函数,其对称轴为x=1,所以其单调减区间是(1,+∞). 4.已知函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的增函数,则f(x2)>f(-x)的解集是________. 解析:由函数y=f(x)在[-2,2]上单调递增,且f(x2)>f(-x),得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2≤x2≤2,,-2≤-x≤2,,x2>-x,))解得- eq \r(2)≤x<-1或0<x≤ eq \r(2). 答案:[- eq \r(2),-1)∪(0, eq \r(2)] 对勾函数和飘带函数的单调性 (链接教材:人教A版P92探究与发现、 P101复习参考题3T12) 1.对勾函数:函数y=x+ eq \f(a,x)(a>0)在(-∞,- eq \r(a)],[ eq \r(a),+∞)上单调递增,在[- eq \r(a),0),(0, eq \r(a)]上单调递减(如图1). 2.飘带函数:函数y=x+ eq \f(a,x)(a<0)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增(如图2). 【基础巩固】 1.已知y=f(x)的图象如图所示,则该函数的单调递增区间为(  ) A.[-1,3] B.[-1,2]和[4,5] C.[-1,2] D.[-3,-1]和[2,4] 解析:选B.函数的图象在[-1,2]和[4,5]上呈上升趋势. 2.(2025·天津期中)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的函数是(  ) A.f(x)=-2x+3 B.f(x)=2x-1 C.f(x)= eq \f(1,x) D.f(x)=-x2 解析:选B.A选项,f(x)=-2x+3在R上单调递减,A错误; B选项,f(x)=2x-1在R上单调递增,满足要求,B正确; C选项,f(x)= eq \f(1,x)在区间(0,+∞)上单调递减,C错误; D选项,f(x)=-x2在区间(0,+∞)上单调递减,D错误. 3.(2025·山东菏泽期中)已知函数f(x)=x2+4x+c,则(  ) A.f(1)<c<f(-2) B.c<f(-2)<f(1) C.c>f(1)>f(-2) D.f(1)>c>f(-2) 解析:选D.因为二次函数f(x)=x2+4x+c图象的对称轴为直线x=-2,且开口向上,所以函数f(x)在[-2,+∞)上单调递增,所以f(-2)<f(0)<f(1),又f(0)=c,所以f(1)>c>f(-2). 4.若函数y=x2+(2a-1)x+1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a的取值范围是(  ) A.(- eq \f(3,2),+∞) B.(-∞,- eq \f(3,2)] C.(3,+∞) D.(-∞,-3] 解析:选B.∵函数y=x2+(2a-1)x+1的图象开口向上,直线x= eq \f(2a-1,-2)为函数图象的对称轴, 又函数在区间(-∞,2]上是减函数,故2≤ eq \f(2a-1,-2),解得a≤- eq \f(3,2). 5.(多选)(2025·福建平潭期中)下列函数中,满足对任意x1,x2∈(1,+∞), eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2)<0的是(  ) A.f(x)=-2(x-1)2-2 B.f(x)=3x+5 C.f(x)=1+ eq \f(1,x) D.f(x)=|x-4| 解析:选AC.若对任意x1,x2∈(1,+∞), eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2)<0,则由单调性定义可知,函数f(x)在区间(1,+∞)上为减函数. 对于A,f(x)=-2(x-1)2-2,其图象开口向下,对称轴为直线x=1,故f(x)在区间(1,+∞)上为减函数,满足题意; 对于B,f(x)=3x+5为一次函数,且k=3>0,故f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,不满足题意; 对于C,f(x)=1+ eq \f(1,x)在区间(0,+∞)上是减函数,故函数满足在区间(1,+∞)上为减函数,满足题意; 对于D,f(x)=|x-4|= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x-4,x≥4,,4-x,x<4,))显然函数在区间(1,4)上单调递减,在区间(4,+∞)上单调递增,故不满足题意. 6.(数学文化)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直观,形无数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.函数f(x)=|x|+ eq \f(1,x)的图象大致是(  ) 解析:选B.当0<x<1时,f(x)=x+ eq \f(1,x),此时f(x)在(0,1)上单调递减, 当x>1时,f(x)=x+ eq \f(1,x),此时f(x)在(1,+∞)上单调递增, 且x>0时,当且仅当x=1时,f(x)=[f(x)]min=2, 由此可知C,D选项中图象错误; 当x<0时,f(x)=-x+ eq \f(1,x),此时f(x)在(-∞,0)上单调递减, 故选项A中图象不合题意,又f(-1)=0,故B中图象符合题意. 7.(2025·福建南安月考)函数f(x)= eq \r(3+2x-x2)的单调递减区间是(  ) A.(-∞,1] B.[1,+∞) C.[1,3] D.[-1,1] 解析:选C.设y= eq \r(t),t=-x2+2x+3≥0,得-1≤x≤3.y= eq \r(t)在[0,+∞)上单调递增,t=-x2+2x+3在[-1,1]上单调递增,在[1,3]上单调递减,根据复合函数单调性判断法则“同增异减”可知,f(x)的单调递减区间为[1,3]. 8.定义在(-2,2)上的函数f(x)是增函数,且满足f(1-a)<f(a),则实数a的取值范围是__________. 解析:由题设知实数a应满足 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2<1-a<2,,-2<a<2,,1-a<a,))解得 eq \f(1,2)<a<2. 答案:( eq \f(1,2),2) 9.已知函数f(x)=x2- eq \f(2,x)-3(x>0),判断函数的单调性,并证明. 解:函数f(x)在(0,+∞)上单调递减.证明如下: 任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2, 即x1>x2>0, f(x1)-f(x2)=(x eq \o\al(2,1)- eq \f(2,x1)-3)-(x eq \o\al(2,2)- eq \f(2,x2)-3)=(x eq \o\al(2,1)-x eq \o\al(2,2))+( eq \f(2,x2)- eq \f(2,x1)) =(x1-x2)(x1+x2)+ eq \f(2(x1-x2),x1x2)=(x1-x2)(x1+x2+ eq \f(2,x1x2)). 因为x1>x2>0,则x1-x2>0,x1+x2+ eq \f(2,x1x2)>0, 则f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2), 所以函数f(x)=x2- eq \f(2,x)-3在区间(0,+∞)上单调递增. 10.求下列函数的单调区间,并指出该函数的单调性. (1)f(x)=- eq \f(1,x); (2)f(x)= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2x+1,x≥1,,5-x,x<1;)) (3)f(x)=-x2+2|x|+3. 解:(1)函数f(x)=- eq \f(1,x)的单调区间为(-∞,0),(0,+∞),其在(-∞,0),(0,+∞)上都是单调递增的. (2)当x≥1时,f(x)是增函数,当x<1时,f(x)是减函数,所以f(x)的单调区间为(-∞,1),[1,+∞),并且函数f(x)在区间(-∞,1)上单调递减,在[1,+∞)上单调递增. (3)因为f(x)=-x2+2|x|+3= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-x2+2x+3,x≥0,,-x2-2x+3,x<0,)) 根据解析式可作出函数的图象如图所示, 由图象可知函数f(x)的单调区间为(-∞,-1],(-1,0),[0,1),[1,+∞). f(x)在区间(-∞,-1],[0,1)上单调递增,在区间(-1,0),[1,+∞)上单调递减. 【综合运用】 11.已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法正确的是(  ) A.y=-f(x)在R上是减函数 B.y= eq \f(1,f(x))在R上是减函数 C.y=[f(x)]2在R上是增函数 D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数 解析:选A.∵函数f(x)在R上是增函数,∴y=-f(x)在R上是减函数,故选项A正确; 函数f(x)在R上是增函数,但y= eq \f(1,f(x))在R上不一定是减函数, 如f(x)=x在R上是增函数,但y= eq \f(1,f(x))= eq \f(1,x)在R上不是减函数,故排除选项B; 函数f(x)在R上是增函数,但y=[f(x)]2在R上不一定是增函数, 如f(x)=x在R上是增函数,但y=[f(x)]2=x2在R上不是增函数,故排除选项C; 函数f(x)在R上是增函数,但y=af(x)(a为实数)在R上不一定是增函数, 如f(x)=x在R上是增函数,但y=-2f(x)=-2x在R上不是增函数,故排除选项D. 12.(多选)(2025·安徽亳州检测)已知函数f(x)在R上是减函数,且a+b>0,则下列说法正确的是(  ) A.f(a)+f(b)>0 B.f(a)-f(-b)>0 C.f(-a)-f(b)>0 D.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b) 解析:选CD.由a+b>0,则a>-b,b>-a,因为函数f(x)在R上是减函数,所以f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),则f(-a)-f(b)>0,f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b). 13.已知f(x)= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-a+4))x-3a,x<-1,,x2+ax-8,x≥-1))为增函数,则a的取值范围是______. 解析:因为f(x)= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-a+4))x-3a,x<-1,,x2+ax-8,x≥-1))为增函数, 故 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-a+4>0,,-\f(a,2)≤-1,,a-4-3a≤1-a-8,))解得3≤a<4. 答案:[3,4) 14.已知函数f(x)= eq \f(ax,x-1)(a∈R,a≠0). (1)用单调性的定义讨论f(x)在区间(1,+∞)上的单调性; (2)已知f(2)=2,解不等式f(x2-2x+4)≥ eq \f(7,6). 解:(1)任取1<x1<x2,则f(x1)-f(x2)= eq \f(ax1,x1-1)- eq \f(ax2,x2-1)= eq \f(a(x2-x1),(x1-1)(x2-1)), 由1<x1<x2,得x2-x1>0,(x1-1)(x2-1)>0, 所以当a>0时,f(x1)-f(x2)>0, 即f(x1)>f(x2), 所以f(x)在区间(1,+∞)上单调递减; 当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2), 所以f(x)在区间(1,+∞)上单调递增. (2)因为f(2)=2,所以a=1, 由(1)可知f(x)在区间(1,+∞)上单调递减, 因为f(x2-2x+4)≥ eq \f(7,6)=f(7),且x2-2x+4=(x-1)2+3>1, 所以x2-2x+4≤7,即x2-2x-3≤0, 解得-1≤x≤3, 所以原不等式的解集为[-1,3]. 【创新探索】 15.(多选)(2025·湖北襄阳月考)若函数f(x)满足∀x1,x2∈(1,+∞),当x1≠x2时,不等式2,1) eq \f(f(x1)-f(x2),x-x eq \o\al(2,2)) >1恒成立,则称f(x)在(1,+∞)上为“平方差增函数”.下列函数f(x)中,在(1,+∞)上是“平方差增函数”的是(  ) A.f(x)=4x-1 B.f(x)=x2+x+ eq \f(1,x) C.f(x)=2x2-2x+1 D.f(x)=x2-2x+1 解析:选BC.若函数f(x)满足∀x1,x2∈(1,+∞),当x1≠x2时,不等式eq \o\al(2,1) eq \f(f(x1)-f(x2),x-x eq \o\al(2,2)) >1恒成立,则eq \o\al(2,1) eq \f(f(x1)-f(x2),x-x eq \o\al(2,2)) -1=eq \o\al(2,1) eq \f([f(x1)-x]-[f(x2)-x eq \o\al(2,2)],(x1-x2)(x1+x2)) >0,令g(x)=f(x)-x2,则 eq \f(g(x1)-g(x2),x1-x2)>0,所以g(x)在(1,+∞)上是增函数.对于A,f(x)=4x-1,则g(x)=f(x)-x2=-x2+4x-1,其图象的对称轴是直线x=2,故g(x)在(1,2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递减,故A错误;对于B,f(x)=x2+x+ eq \f(1,x),则g(x)=f(x)-x2=x+ eq \f(1,x),故g(x)在(1,+∞)上单调递增,故B正确;对于C,f(x)=2x2-2x+1,故g(x)=f(x)-x2=x2-2x+1,其图象的对称轴是直线x=1,故g(x)在(1,+∞)上单调递增,故C正确;对于D,f(x)=x2-2x+1,则g(x)=f(x)-x2=-2x+1,故g(x)在(1,+∞)上单调递减,故D错误. $

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3.2.1 第1课时 函数的单调性-【正禾一本通】2025-2026学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件(人教A版)
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