内容正文:
3.2.1单调性与最大(小)值
情境导入
在初中,我们利用函数图象研究过函数值随自变量的增大而增大(或减小)的性质,这一性质叫做函数的单调性.下面进一步用符号语言刻画这种性质.
先研究二次函数f(x)=x2 的单调性.
画出它的图象,可以看到:
二次函数f(x)=x2的单调性
x时,随的增大而减小
在(-∞,0]上单调递减
任取
当时
有
时,随的增大而增大
在上单调递增
任取
当时
有
函数的定义域D,区间,
增函数
当时,都有,
那么就称函数在区间上单调递增
减函数
当时,都有,
那么就称函数在区间上单调递减
单调性
如果函数y=f(x)在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)
在这一区间具有(严格的)单调性,区间叫做y=f(x)的单调区间.
6.2 温馨提示
(1)求函数的单调区间或讨论函数的单调性必须先求函数的定义域.
(2)一个函数的同一种单调区间用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(3)函数在某个区间上是单调函数,但在整个定义域上不一定是单调函数,如
函数 在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都单调递减,但在定义域上不具有单调性.
例1. 根据定义,研究函数 的单调性
解:函数 的定义域是R,对于任意的 且
都有
由 知 ,
这时,函数 是增函数;
当 时, ,即 ,
这时,函数 是减函数.
当 时, ,即 ,
证明单调性的一般步骤:
【通分】
再来观察二次函数 f(x)=x2 的图象,可以发现,二次函数 f(x)=x2 的图象上有一个最低点(0,0),即x∈R,都有 f(x) ≥f(0).当一个函数 f(x)的图象有最低点时,我们就说函数 f(x)有最小值.
一般地,设函数 的定义域为D,如果存在实数M满足:
一般地,设函数 的定义域为D,如果存在实数M满足:
最大值、最小值是函数的整体性质,需要满足两个条件,
特别要注意"能取得到"。
最值
练习
)
解:(1)函数的图象如图所示.
由图象可知f(x)的单调递增区间为(-∞,0)和[0,+∞),无递减区间.
(2)由函数图象可知,函数的最小值为f(0)=-1.
1.理解函数的单调性及其几何意义
2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性
3.理解函数的最大值和最小值的概念及其几何意义.
3.能借助函数的图象和单调性,求一些简单函数的最值.
课堂小结
6.1 函数单调性定义的等价形式
(1)函数f(x)在区间D上单调递增,x1,x2∈D,且x1≠x2⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0 ⇔>0.
(2)函数f(x)在区间D上单调递减,x1,x2∈D,且x1≠x2⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0
⇔ <0.
y=
2.已知函数f(x)=
(1)画出函数的图象并写出函数的单调区间;
(2)根据函数的图象求出函数的最小值.
$