内容正文:
人教B版(2019)必修第一册
3.1.2 函数的单调性
(第一课时)
第三章 函数
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学习目标
理解函数的单调性与单调区间,体现数学抽象能力(重点)
理解函数单调性的判断,体现逻辑推理能力(重点)
掌握函数的最大(小)值,体现逻辑推理能力(重难点)
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新课导入
我们知道,“记忆”在我们的学习过程中扮演着非常重要的角色,因此有关记忆的规律一直都是人们研究的课题. 德国心理学家艾宾浩斯曾经对记忆保持量进行了系统的实验研究,并给出了类似如图所示的记忆规律.
如果我们以x表示时间间隔(单位: h),y表示记忆保持量,则不难看出,上图中,y是x的函数,记这个函数为 y=f(x).
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新课学习
思考一下:这个函数反映出记忆具有什么规律?你能从中得到什么启发?
情境与问题中的函数y=f(x)反映出记忆的如下规律:随着时间间隔x的增大,记忆保持量y将减小.
那么,给定一个函数,人们有时候关心的是,函数值会随着自变量增大而怎样变化?
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新课学习
思考一下:根据下面这个图象,你可以得到什么信息?
如图,从正比例函数y=2x的图象可以看出,当自变量由小变大时,这个函数的函数值逐渐变大,即y随着x的增大而增大;
从反比例函数y= 的图象可以看出,在(-∞,0)和(0,+∞)内,这个函数的函数值y都随着x的增大而减小.
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新课学习
增函数的概念
一般地,设函数y=f (x)的定义域为D,且ID:
(1)如果对任意x1,x2∈I,当 x1<x2时,都有 f(x1)<f(x2),则称y=f(x)在I上是增函数 (也称在I上单调递增),如图(1)所示;
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减函数的概念
(2)如果对任意x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f (x1)>f (x2),则称y=f(x)在I上是减函数 (也称在I上单调递减),如图(2)所示.
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新课学习
单调区间的概念
两种情况下,都称函数在 I 上具有单调性(当I为区间时,称I为函数的单调区间,也可分别称为单调递增区间或单调递减区间).
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新课学习
举个例子:
1.y=2x在R上是增函数;
2.y= 在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上也是减函数.
想一想:能否说y= 在定义域内是减函数?为什么?
不能;不符合减函数的定义.
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新课学习
尝试与发现:如图所示的函数y=f(x),
在[-6 , -4]上是增函数,在[-4 , -2]上是减函数,
在[-2 , 1]上是增函数,在[1 , 3]上是减函数,在[3 , 6]上是增函数.
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新课学习
思考一下:由尝试与发现得到什么结论?
由尝试与发现可知,从函数的图象能方便地看出函数的单调性. 但一般情况下,得到函数的图象并不容易,而且手工作出的图象往往都不精确,因此我们要探讨怎样从函数的解析式来证明函数的单调性. 这可以利用函数单调性的定义和不等式的证明方法.
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新课学习
例1:求证:函数 f(x)=-2x在R上是减函数.
任取x1,x2∈R且x1<x2,则x1-x2<0,那么
f(x1)-f(x2)=(-2x1)-(-2x2)=2(x2-x1)>0,
从而 f(x1)>f(x2).
因此,函数f(x)=-2x在R上是减函数.
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新课学习
最值的概念
一般地,设函数f(x)的定义域为D,且x0∈D:如果对任意x∈D,都有f(x)≤ f(x0),则称f(x)的最大值为f(x0),而x0称为f(x)的最大值点;
如果对任意x∈D,都有f(x)≥f(x0),则称f(x)的最小值为f(x0),而x0称为 f (x)的最小值点.
最大值和最小值统称为最值,最大值点和最小值点统称为最值点.
求函数最值的方法:如果函数有最值而且函数的单调性容易求出,则可利用函数的单调性求出函数的最值点和最值.
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新课学习
例2:判断函数f(x)=3x+5,x∈[-1,6]的单调性,并求这个函数的最值.
任取x1,x2∈[-1,6]且x1<x2,则x1-x2<0,那么
f(x1)-f(x2)=(3x1+5)-(3x2+5)=3(x1-x2)<0,
所以这个函数是增函数.
因此,当-1≤x≤6时,有
f(-1)≤f(x)≤f(6),
从而这个函数的最小值为f(-1)=2,最大值为f(6)=23.
方法一:
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新课学习
例2:判断函数f(x)=3x+5,x∈[-1,6]的单调性,并求这个函数的最值.
方法二:
因为-1≤x≤6,所以
-3≤3x≤18,2≤3x+5≤23,
即f(-1)≤f(x)≤f(6),
从而这个函数的最小值为f(-1)=2,最大值为f(6)=23.
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课堂练习
A
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课堂练习
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课堂练习
D
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课堂练习
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课堂练习
D
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课堂练习
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课堂练习
D
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课堂练习
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课堂练习
D
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课堂练习
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课堂练习
(-∞,1)
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课堂总结
1.增函数的概念
2.减函数的概念
3.单调区间的概念
4.最值的概念
27
谢
谢
观
看
28
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