内容正文:
复合函数单调性
高一数学必修一精品同步课件
学习目标
1.理解复合函数的定义,能分清复合函数的内层函数、外层函数。
2.掌握复合函数单调性法则:同增异减,会判断复合函数的单调区间。
3.会求简单复合函数的定义域,明白研究单调性必须先看定义域。
4.利用“同增异减”解决基础判断、求单调区间、比较大小类习题。
5.经历 “分解 - 判断 - 综合” 的解题过程,形成规范的解题思路。
学习重难点
重点:复合函数单调性“同增异减”法则,会求简单复合函数单调区间。
难点:分清内外层函数;理解单调区间必须是定义域的子集;处理含参数的复合函数单调性问题。
情景导入1: 生活中的 “复合”
场景:假设苹果的价格是月份 的函数,而你购买的数量是价格的函数 。
提问:你购买的数量是否也间接依赖于月份呢?
引导:,这就是一个复合函数的生活原型。
情景导入2:旧知回顾
回顾:我们已经学过哪些基本函数的单调性?
(一次函数、二次函数、反比例函数等)
设问:如果将这些函数“嵌套”起来,比如 ,它的单调性又该如何判断呢?这就是我们今天要解决的问题。
新知探究 1:复合函数的定义
为内层函数,为外层函数,为复合函数。
例如:,那么为复合函数。显然的单调性与均有关系。
新知探究 1:如何分解复合函数
方法:“从外到内”,层层剥离。
示例 1:
内层: 外层:
示例 2:
内层: 外层:
新知探究 1:判断辨析
判断下列函数是否为复合函数,并分解.
(1) (是,外层 , 内层 )
(2) (不是,是基本初等函数的和)
(3) (是,外层 , 内层)
新知探究 2:核心法则 —“同增异减”
提问:的单调性如何判断呢?那么随着变化,如何变化呢?
已知在上单调递减,在上单调递增,试判断的单调性?
因为在上单调递增
在上单调递减
证明:任取,且
则
因为,且在上单调递减
即
已知在上单调递减,在上单调递增,试判断的单调性?
小结
增 增 增 同增
减 减 增
增 减 减 异减
减 增 减
新知探究 2:解题步骤
第一步:求定义域(前提!)
第二步:分解函数(内外层)
第三步:分别判断(内外层函数的单调性)
第四步:应用法则(同增异减)
第五步:写出结论(关于 x 的单调区间)
解:由,得
的定义域为
设,.
当时,单调递增,单调递增;
当时,单调递减,单调递增.
的单调递增区间为,单调递减区间为
例1.求函数的单调区间。
定义域优先原则
应用新知
求定义域
分解函数
分别判断
写出结论
变式:求函数,则该函数的单调递增区间为
解:由,得
的定义域为
设,.
当时,单调递减,单调递增;
当时,单调递增,单调递增.
的单调递减区间为,单调递增区间为
例2.函数的单调递增区间是
解:由,得
的定义域为
设,.
当时,单调递减,单调递减;
当0<时,单调递减,单调递减.
的单调递增区间为.
求定义域
分解函数
分别判断
写出结论
例3.在定义域上单调递减,求的单调递减区间.
解:由得的定义域为
设
当时,单调递增;
当时,单调递减;
又函数在定义域上单调递减
的单调递减区间为
课堂小练
1.求函数的单调递减区间.
解:由得
则的定义域为
设,.
当时,单调递增,单调递增;
当时,单调递减,单调递增.
的单调递减区间为
课堂小结
复合函数单调性
定义:
法则:同增异减
步骤:定义域 → 分解 → 判断 → 应用 → 结论
思想:换元、转化
易错点:定义域、区间是 的范围
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