内容正文:
第三章 · 函数的概念与性质
3.2.1 函数的单调性
第二课时|用定义证明单调性
人教 A 版 · 必修第一册 · 教材第 78 页
本课处理教材例1、例2。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》教材第78页3.2.1例1、例2(本地PDF第85页)。
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学习任务
今天把图象猜想变成严格证明
02
能按定义证明一次函数的单调性。
能用作差法比较两个函数值。
能根据条件判断差式的正负。
能解释体积与压强的反向变化。
学习目标对应例1和例2。
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旧知回顾
定义证明为什么要比较两个函数值?
03
先在区间内任取x₁<x₂。
再判断f(x₁)与f(x₂)谁大。
最常用的入口:研究f(x₁)−f(x₂)的符号。
复习单调性定义并引出作差法。
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例题1
例1:一次函数的变化方向由k决定
04
定义域是R,任取x₁,x₂∈R且x₁<x₂。
目标:根据k的正负判断函数值大小。
教材例1原题。
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例题1
作差后,b消去,只剩k与x₁−x₂
05
因为x₁<x₂,所以x₁−x₂<0。
差式的符号只取决于k的符号。
例1核心变形,逐式核验。
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例题1
k>0时,负数乘正数仍为负
06
k>0,x₁−x₂<0。
k(x₁−x₂)<0,即f(x₁)−f(x₂)<0。
所以f(x₁)<f(x₂),函数在R上单调递增。
例1第一种情况。
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例题1
k<0时,负数乘负数变为正
07
k<0,x₁−x₂<0。
k(x₁−x₂)>0,即f(x₁)−f(x₂)>0。
所以f(x₁)>f(x₂),函数在R上单调递减。
例1第二种情况。
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例题1小结
一次函数的结论与初中图象认识一致
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图象给出猜想,定义证明保证结论对任意两点成立。
b只改变直线位置,不改变变化方向。
例1结论。
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方法形成
证明单调性的五步顺序
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取值时必须写明区间与x₁<x₂。
定号时必须逐项说明依据。
形成定义证明的规范步骤。
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例题2
例2:体积越小,压强为什么越大?
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一定质量气体、温度不变,k为正常数。
要证明p关于V在(0,+∞)上单调递减。
教材例2玻意耳定律,按教材条件表述。
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例题2
任取0<V₁<V₂,先把压强作差
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V₁,V₂∈(0,+∞),且V₁<V₂。
分子、分母逐项定号,整个分式为正。
例2作差通分,分式采用上下结构。
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例题2
差为正,所以体积越大时压强反而越小
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k>0,V₂−V₁>0,V₁V₂>0。
因此p₁−p₂>0,即p₁>p₂。
p=k/V在(0,+∞)上单调递减。
例2结论。
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表示连接
图象与物理语言要说同一件事
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从左向右,曲线下降。
V增大,p减小。
等价地:V减小,p增大。
用图象、符号和物理语言连接例2结论。
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易错辨析
找错:定号不能漏掉定义域条件
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错误:只写V₂−V₁>0,就断定分式为正。
还必须由V₁,V₂>0得到V₁V₂>0。
分式符号由分子和分母共同决定。
强调定义域在定号中的作用。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》教材第78页3.2.1例1、例2(本地PDF第85页)。
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课内练习
当堂练习:证明f(x)=3x+2是增函数
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任取x₁,x₂∈R,且x₁<x₂。
f(x₁)−f(x₂)=3(x₁−x₂)<0。
所以f(x₁)<f(x₂),f在R上单调递增。
检查:取值、作差、定号、结论是否齐全?
对应教材第79页练习第2题,为本课当堂检测。
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课堂小结
定义证明的关键不是计算长,而是依据全
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在目标区间内任取x₁<x₂。
作差并变形成容易判断符号的式子。
结合区间条件逐项定号。
由函数值大小回扣递增或递减定义。
归纳例1、例2共同方法。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》教材第78页3.2.1例1、例2(本地PDF第85页)。
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课后作业
课后作业:把证明步骤写完整
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必做:整理教材第78页例1、例2的定义证明。
练习:教材第79页第2、3题。
预习:教材第79页例3,观察作差后的因式分解。
本页不设置动画。
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- 人民教育出版社《普通高中教科书 数学 必修 第一册(A版)》教材第78页3.2.1例1、例2(本地PDF第85页)。
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