3.2函数的基本性质(第一课时 函数的单调性) 讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-08-30
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摘要:

本讲义聚焦函数单调性核心知识点,系统梳理从图象“升降”直观到符号语言表达的转化过程,涵盖单调递增(减)定义、单调区间规范写法及定义法证明五步流程。前承函数概念与表示法,后启最值、奇偶性学习,是后续幂函数、导数等内容的重要基础。 资料特色在于以数学眼光引导学生从图象观察抽象出单调性本质,通过数学思维强化定义法证明的逻辑推理训练,结合一次函数、对勾函数及物理玻意耳定律等实例。课中助力教师分层教学,课后通过易错点辨析和题型精练,帮助学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

3.2 函数的基本性质 第一课时 函数的单调性 · 讲义(教师用) 人教A版必修第一册 第三章 函数的概念与性质 一、课标要求与教材位置 课程标准对这部分的要求是:借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性,理解它的作用和实际意义。三个动词分层次——"借助图象"是起点,"用符号语言表达"是本课时的核心动作,"理解作用"要到后面研究幂函数、指数函数、对数函数时才逐步落实。本课时把要求落到两件事上:会用定义判断并证明一个具体函数在给定区间上的单调性,会由图象写出单调区间。 教材位置在人教A版必修第一册第三章 3.2 节,教材第 76—79 页。3.1 学完了函数的概念与三种表示法,学生手里有了"定义域、对应关系、值域"这套工具,但对函数的认识还停在"一个式子加一个定义域"。3.2 开始研究函数的性质,本课时是第一课时。 本节共 4 个课时:第一课时学函数的单调性(增函数、减函数的定义与定义法证明),第二课时学函数的最大值与最小值,第三课时学函数的奇偶性,第四课时学奇偶性与单调性的综合应用。本课时只做"单调性"这一件事,最值放在下一课时,理由是最值的定义要用到单调性作判断依据,顺序不能倒。 这一课时在三年的位置很靠前,但用得极久。高考里单调性很少单独出一道大题,却几乎每张卷子都要用:比较函数值大小、解 f(2x-1)<f(x+3) 这类抽象不等式、求参数范围、判断分段函数是否为增函数、复合函数"同增异减",往下还有导数判断单调性——导数那一章的第一件事就是用 f′(x) 的符号代替这里的作差比较。定义法证明本身是必修阶段少见的"严格推理"训练,学生第一次写不规范,后面就一直不规范。 二、知识精讲 (一)从图象的"升降"到符号语言 教材的引入路径是:先看三张函数图象(图 3.2-1),问它们分别反映了函数的哪些性质。学生的回答大多是"有的上升有的下降""有最高点""左右对称"——这三句话正好对应本节要学的单调性、最值、奇偶性。教学时把这三句话记在黑板一角,本节四个课时依次划掉。 接着教材用 f(x)=x² 做样本。画出图象后,图象在 y 轴左侧从左到右是下降的,即当 x≤0 时,y 随 x 的增大而减小。这句话是初中的说法,问题在于它靠眼睛,说不清"到底减小到什么程度""是不是每一处都在减小"。教材紧接着给出符号语言的描述: 任意取 x₁,x₂(-∞,0],得到 f(x₁)=x₁²,f(x₂)=x₂²,那么当 x₁<x₂ 时,有 f(x₁)>f(x₂)。这时我们就说函数 f(x)=x² 在区间 (-∞,0] 上是单调递减的。 同样地,图象在 y 轴右侧从左到右上升,即任意取 x₁,x₂[0,+∞),当 x₁<x₂ 时有 f(x₁)<f(x₂),就说 f(x)=x² 在 [0,+∞) 上单调递增。 教材在旁边留了两句追问:"你能说明为什么 f(x₁)>f(x₂) 吗?"这两句不能跳过,它是全课的技术起点。说明的办法只有一个——作差: f(x₁)-f(x₂)=x₁²-x₂²=(x₁+x₂)(x₁-x₂)。 当 x₁,x₂(-∞,0] 且 x₁<x₂ 时,x₁+x₂<0(两数都不大于 0 且不同时为 0),x₁-x₂<0,两个负数相乘得正,所以 f(x₁)-f(x₂)>0,即 f(x₁)>f(x₂)。 这一步走通了,后面的定义法证明就只是把它重做一遍。教学处理上,这里要停下来,让学生自己在草稿上把 x₁+x₂<0 的理由说清楚,很多学生会直接写"因为 x₁,x₂<0",忽略了区间是闭的、可以取到 0。 (二)单调递增与单调递减的定义 教材的规范表述(第 77 页):   一般地,设函数 f(x) 的定义域为 D,区间 ID:   如果∀x₁,x₂I,当 x₁<x₂ 时,都有 f(x₁)<f(x₂),那么就称函数 f(x) 在区间 I 上单调递增。   特别地,当函数 f(x) 在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数(increasing function)。   如果∀x₁,x₂I,当 x₁<x₂ 时,都有 f(x₁)>f(x₂),那么就称函数 f(x) 在区间 I 上单调递减。   特别地,当函数 f(x) 在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数(decreasing function)。   如果函数 y=f(x) 在区间 I 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 I 叫做 y=f(x) 的单调区间。 定义里每个部件都有用,逐个讲: 区间 ID。单调性是在定义域的子区间上谈的。脱离区间说"这个函数是增函数",只有当整个定义域上都递增时才成立。这是"单调递增"与"增函数"的差别:前者带区间,后者是定义域上的整体结论。教材特意把"特别地"三个字放在这里,讲的时候要点出来。 ∀(任意)。这是定义的命门。x₁,x₂ 不是某两个数,是区间内任取的两个数,不等式必须对所有取法成立。学生最常犯的错是拿两个特殊值验证一下就下结论——例如由 f(-1)<f(2) 断定 f(x)=x² 在 R 上递增。教材第 77 页的"思考"第(1)问问的正是这件事:如果只在区间 I 的某些自变量组成的集合 A 上满足条件,能不能说 f(x) 在 I 上递增?不能,举反例 f(x)=x²,取 A={-1,2},有 -1<2 且 f(-1)<f(2),但 f(x) 在 R 上并不递增。 x₁<x₂ 与 f(x₁)<f(x₂) 的方向。递增是"自变量大的,函数值也大",方向一致;递减是方向相反。写成一句话:增函数保序,减函数反序。这句话在解抽象不等式(由 f(a)<f(b) 推 a 与 b 的大小)时天天要用。 严格性。教材用的是严格不等号,f(x₁)<f(x₂) 不允许取等。所以常数函数在任何区间上既不是增函数也不是减函数。 教材第 77 页"思考"的第(2)问要求举例:定义域上处处递增的函数(如 f(x)=x,f(x)=2x+1,f(x)=x³),以及在某些区间递增而在另一些区间递减的函数(如 f(x)=x²,f(x)=|x|)。这两个例子学生自己就能举出来,让他们举完再往下走。 (三)单调区间的写法 单调区间是"函数在其上具有单调性的区间",写的时候有几条固定规矩: 1.单调区间必须是定义域的子集。求单调区间之前先求定义域,这一步不能省。 2.同一函数的几个单调区间之间用逗号或"和"隔开,不能用并集符号连接。反比例函数 y= 的减区间是 (-∞,0) 和 (0,+∞),写成 (-∞,0)∪(0,+∞) 就错了——因为取 x₁=-1,x₂=1,有 x₁<x₂ 但 f(x₁)=-1<1=f(x₂),在这个并集上函数值反而变大了,不满足递减的定义。 3.端点的开闭。对于连续的函数,单调区间的端点取到与不取到都不影响结论,如 f(x)=x² 的增区间写 [0,+∞) 或 (0,+∞) 都算对,习惯上写闭;但端点不在定义域内的(如 y= 在 x=0 处)绝对不能写进去。 4."函数的单调区间是……"这句话要求写全部区间,漏写就是错。 (四)用定义证明单调性的五步 这是本课时的动手核心,步骤固定,学生必须按格式写: 取值 设 x₁,x₂ 是给定区间上的任意两个值,且 x₁<x₂。("任取""设"这两个字必须写出来,写"取 x₁=1,x₂=2"直接判错。) 作差 写出 f(x₁)-f(x₂)。 变形 把差式化成能判断符号的形式:分式通分,整式提公因式或因式分解,带根号的分子有理化。这一步是全题的技术难点,目标是化成若干个符号已知的因式相乘或相除。 定号 由 x₁,x₂ 的取值范围和 x₁<x₂,逐个判断各因式的符号,得出 f(x₁)-f(x₂) 与 0 的大小。 下结论 由差的符号得到 f(x₁) 与 f(x₂) 的大小,再对照定义写出"所以 f(x) 在区间……上单调递增(递减)"。 教材在例 1 的分析里把这套逻辑讲得很直白:根据实数大小关系的基本事实,只要考察 f(x₁)-f(x₂) 与 0 的大小关系。这句话就是作差法的全部依据,讲的时候写在黑板上。 (五)教材例题 例1(教材第 78 页) 根据定义,研究函数 f(x)=kx+b(k0)的单调性。 分析:根据函数单调性的定义,需要考察当 x₁<x₂ 时,f(x₁)<f(x₂) 还是 f(x₁)>f(x₂)。根据实数大小关系的基本事实,只要考察 f(x₁)-f(x₂) 与 0 的大小关系。 解:函数 f(x)=kx+b(k0)的定义域是 R。∀x₁,x₂R,且 x₁<x₂,则   f(x₁)-f(x₂)=(kx₁+b)-(kx₂+b)=k(x₁-x₂)。 由 x₁<x₂,得 x₁-x₂<0。所以 ①当 k>0 时,k(x₁-x₂)<0。于是 f(x₁)-f(x₂)<0,即 f(x₁)<f(x₂)。这时 f(x)=kx+b 是增函数。 ②当 k<0 时,k(x₁-x₂)>0。于是 f(x₁)-f(x₂)>0,即 f(x₁)>f(x₂)。这时 f(x)=kx+b 是减函数。 教学提示:这道题把初中"k>0 图象上升"的直观结论,第一次用推理证了出来。教材旁批说的就是这个意思。板书时把 ①② 的分类写清楚,学生后面处理含参问题的分类格式从这里学。 例2(教材第 78 页) 物理学中的玻意耳定律 p=(k 为正常数)告诉我们,对于一定质量的气体,当其温度不变时,体积 V 减小,压强 p 将增大。试对此用函数的单调性证明。 分析:根据题意,只要证明函数 p=(V(0,+∞))是减函数即可。 证明:∀V₁,V₂(0,+∞),且 V₁<V₂,则   p₁-p₂=-=。 由 V₁,V₂(0,+∞),得 V₁V₂>0;由 V₁<V₂,得 V₂-V₁>0。又 k>0,于是 p₁-p₂>0,即 p₁>p₂。 所以,根据函数单调性的定义,函数 p=,V(0,+∞) 是减函数。也就是说,当体积 V 减小时,压强 p 将增大。 教学提示:这是本课时唯一的实际背景题。要讲两处——一是自变量为什么限制在 (0,+∞)(体积不可能为负或零),二是最后一句"翻译回物理语言"不能丢,物理量的结论要写出来。 例3(教材第 79 页) 根据定义证明函数 y=x+ 在区间 (1,+∞) 上单调递增。 证明:∀x₁,x₂(1,+∞),且 x₁<x₂,有   y₁-y₂=(x₁+)-(x₂+)=(x₁-x₂)+(-)      =(x₁-x₂)+=(x₁x₂-1)。 由 x₁,x₂(1,+∞),得 x₁>1,x₂>1,所以 x₁x₂>1,x₁x₂-1>0,且 x₁x₂>0。 又由 x₁<x₂,得 x₁-x₂<0。于是 (x₁x₂-1)<0,即 y₁<y₂。 所以,函数 y=x+ 在区间 (1,+∞) 上单调递增。 教学提示:变形是难点。(x₁-x₂)+ 两项里的 x₂-x₁ 与 x₁-x₂ 差一个负号,要先统一成 x₁-x₂ 再提公因式。学生常见的卡点是通分完就不动了,看不出 (x₁x₂-1) 这一步。板书时把提公因式的箭头画出来。这个函数(对勾函数)在第二课时和后面的作业里还会出现,此处不展开它的完整图象。 三、概念辨析与易错点 1.拿特殊值代替"任意"。典型错解:因为 f(-1)=1<4=f(2),所以 f(x)=x² 是增函数。反例就在题目里——f(-1)=1>0=f(0)。纠正的办法是每次证明开头强制写"任取"。 2.单调区间用并集连接。y= 在 (-∞,0) 上递减,在 (0,+∞) 上递减,但不能说它在 (-∞,0)∪(0,+∞) 上递减,更不能说"y= 是减函数"。反例:x₁=-1<1=x₂,而 f(x₁)=-1<1=f(x₂)。 3.把"单调递增"与"增函数"混用。"f(x) 在 [0,+∞) 上单调递增"是对的,"f(x)=x² 是增函数"是错的。增函数是定义域上的整体说法。 4.忘记先求定义域。求 y= 的单调区间,若不先写定义域 {x|x2},容易答成 (-∞,+∞) 上递减。 5.两段都递增就以为整体递增。反例:f(x)=x(x≤0),f(x)=x-3(x>0)。两段各自递增,但取 x₁=0,x₂=1,f(0)=0>-2=f(1),整体不递增。分段函数整体单调,除了各段单调,还要求分界处的取值衔接得上。这条在第四课时和月考里都要考。 6.作差后不变形就定号。写到 f(x₁)-f(x₂)=x₁²-x₂² 就说"因为 x₁<x₂ 所以差小于 0",跳过了因式分解,符号根本没判断。变形的目的就是把差写成符号可判断的乘积或商。 7.证明写成"因为图象上升,所以递增"。图象是猜想的来源,不是证明。教材第 79 页练习旁批写得很清楚:先由图象猜想,再用逻辑推理证明猜想的正确性,这是研究函数性质的常用方法。 8.含参一次函数漏掉 k=0。若题目只说 y=kx+b 是增函数,则必有 k>0;但若说 y=(k-1)x+b 是增函数,得到的是 k-1>0 即 k>1,写成 k≥1 就把常数函数放进来了。 四、题型归纳 题型一 由图象写单调区间 例 已知函数 y=f(x) 的图象在 [-1,5] 上先从 (-1,1) 上升到 (1,7),再下降到 (3,2),最后上升到 (5,6)。写出 f(x) 的单调区间并指出单调性。 解析:从左到右按升降分段读图,转折点处断开。 单调递增区间是 [-1,1] 和 [3,5],单调递减区间是 [1,3]。 方法点拨:读图三看——看定义域(图象在 x 轴上的投影)、看转折点的横坐标、看每段的升降。写答案时区间之间用"和"或逗号,不用并集。 题型二 用定义证明单调性 例 用定义证明函数 f(x)= 在 (-1,+∞) 上单调递增。 解析: ∀x₁,x₂(-1,+∞),且 x₁<x₂,则   f(x₁)-f(x₂)=-==。 由 x₁,x₂(-1,+∞),得 x₁+1>0,x₂+1>0,所以 (x₁+1)(x₂+1)>0。 又 x₁<x₂,得 x₁-x₂<0,于是 f(x₁)-f(x₂)<0,即 f(x₁)<f(x₂)。 所以 f(x)= 在 (-1,+∞) 上单调递增。 方法点拨:分式型作差先通分,分子展开后必然出现 x₁-x₂ 这个因式(若没出现,多半是展开算错了,回头查)。分母的符号靠区间条件判断,这就是题目为什么要给区间。 题型三 利用单调性比较大小、解不等式 例 已知 f(x) 在 (2,5) 上是减函数,x₁,x₂(2,5) 且 x₁<x₂,判断 f(x₁) 与 f(x₂) 的大小;若 f(2a)<f(a+1) 且 f(x) 在 R 上单调递增,求 a 的取值范围。 解析:前一问由减函数的定义直接得 f(x₁)>f(x₂)。 后一问:f(x) 在 R 上单调递增,且 f(2a)<f(a+1),由增函数保序(自变量大函数值大,反过来函数值小则自变量小),得 2a<a+1,解得 a<1。 方法点拨:"脱 f"的动作有两个前提:一是单调性方向已知(增函数不等号方向不变,减函数方向反转),二是两个自变量都落在同一个单调区间内。定义域不是 R 时,还要把自变量的取值范围一并列进去联立。 题型四 由单调性求参数范围 例 若函数 f(x)=(2a-1)x+3 在 R 上是减函数,求 a 的取值范围;若函数 g(x)=x²+2(a-1)x+2 在区间 (-∞,4] 上单调递减,求 a 的取值范围。 解析: 前一问:一次函数为减函数,须 2a-1<0,解得 a<。 后一问:g(x) 的图象是开口向上的抛物线,对称轴为 x=1-a,它在对称轴左侧递减。要使 g(x) 在 (-∞,4] 上递减,须 4≤1-a,解得 a≤-3。 方法点拨:一次函数看一次项系数的符号;二次函数看对称轴与所给区间的位置关系,口诀是"开口向上,区间在对称轴左边则减、右边则增"。这里的不等号能不能取等要单独想一次:本题 4 与 1-a 相等时区间右端点恰是顶点,仍然递减,所以取等。 题型五 ★绝对值型与复合型的单调区间(拔高) 例 求函数 f(x)=|x²-4x| 的单调递增区间;求函数 g(x)= 的单调递增区间。 解析: 第一问:先去绝对值。当 x≤0 或 x≥4 时,x²-4x≥0,f(x)=x²-4x;当 0<x<4 时,f(x)=-x²+4x。 y=x²-4x 的对称轴是 x=2,在 [4,+∞) 上递增;y=-x²+4x 的对称轴也是 x=2,在 (0,2] 上递增。 所以 f(x) 的单调递增区间是 [0,2] 和 [4,+∞)。 第二问:先定义域。由 -x²+4x+5≥0 得 x²-4x-5≤0,即 (x-5)(x+1)≤0,解得 -1≤x≤5。 令 t=-x²+4x+5,其图象开口向下、对称轴为 x=2,在 [-1,2] 上递增,在 [2,5] 上递减;而 y= 在 t≥0 上递增。 外层递增时,内层增则整体增,所以 g(x) 的单调递增区间是 [-1,2]。 方法点拨:绝对值型的固定动作是"去绝对值—分段—逐段用二次函数的对称轴判断";根式型的固定动作是"先定义域—再看内层的增减—外层 递增所以同增异减"。两类题都必须先把定义域写出来,单调区间只能落在定义域内。这两个结论普通班只要求会读,优生班要求会写全过程。 五、附:常见书写错误例析 1.写成"任取 x₁,x₂"却没写"且 x₁<x₂"。少这个条件,后面判断 x₁-x₂ 的符号就没有依据。 2.把结论写成"f(x) 单调递增"而不写区间。除非确实是在整个定义域上,否则必须带区间。 3.差式写成 f(x₂)-f(x₁) 之后,仍按 f(x₁)-f(x₂) 的结论下判断。作差的顺序可以自选,但结论要跟着变,两边对应清楚。 4.分式作差不通分就"看着判断"。通分是硬动作。 5.单调区间写成集合 {x|0≤x≤2}。习惯上写区间 [0,2],两种写法混排在一道题里会扣分。 六、与考试的对应 月考层面,本课时的考法基本固定:一道选择题给图象或给几个具体函数,问单调区间或问哪个函数在指定区间上递增;一道填空题给含参一次函数或二次函数,由单调性求参数范围;一道解答题要求用定义证明,评分点在"任取""作差""变形""定号""结论"五处,缺一步扣一步的分。 高考层面,单调性极少单独命题,但作为工具反复出现:与奇偶性结合解 f(x-1)<f(2) 这类不等式(本节第四课时会集中练);与最值结合求值域(下一课时);到导数一章,用 f′(x)>0 判断单调性,作差法退居为处理抽象函数的手段。抽象函数题里的条件"对任意 x₁x₂ 有 >0"就是本课定义的变形写法,学生第一次见会愣,本课时讲完定义后要顺手把这个变形写在黑板上。 七、初高中衔接与教学提醒 1.学生的初中基础:知道一次函数、反比例函数、二次函数的增减情况,会看图说升降,但从没写过证明。初中说的是"y 随 x 的增大而增大",高中要转成"任取 x₁<x₂,有 f(x₁)<f(x₂)",翻译这一步要慢讲。 2.进度建议:45 分钟里,定义的生成不少于 12 分钟,定义法证明(例 1 到例 3)不少于 18 分钟,其余给辨析与检测。宁可少讲一道题,也要让学生动手写完整一道证明。 3.两班分层:优生班加做题型五(绝对值与根式的复合),并把抽象不等式 >0 的变形讲透;普通班题型五只讲绝对值那一问,根式复合放到复习课。 4.当堂过关项:口答说出增函数定义(要求带"任取"和"区间"两个关键词);书面完成一道分式型的定义法证明;写出 y= 的单调区间并说明为什么不能用并集。 5.要预告的联系:下一课时用单调性求最值;第四课时用单调性与奇偶性解不等式;第三章 3.3 幂函数、第四章指数函数与对数函数都要按"图象—单调性—最值"这条线研究,本课时的定义是那条线的第一环。 八、题型精练(附详解) (一)选择题 1.下列函数中,在区间 (0,+∞) 上单调递增的是(  )  A.f(x)=-2x+1  B.f(x)=  C.f(x)=x²-4x  D.f(x)=3x-1 2.函数 y= 的单调区间是(  )  A.(-∞,0)∪(0,+∞)  B.(-∞,0) 和 (0,+∞)  C.R  D.(0,+∞) 3.若 f(x) 在 R 上是减函数,则下列一定成立的是(  )  A.f(0)<f(1)  B.f(0)>f(1)  C.f(0)+f(1)>0  D.f(0)·f(1)>0 4.函数 f(x)=x²-2x+3 的单调递减区间是(  )  A.(-∞,1]  B.[1,+∞)  C.(-∞,2]  D.[2,+∞) 5.若函数 f(x)=(m-2)x+3 在 R 上是减函数,则实数 m 的取值范围是(  )  A.m>2  B.m≥2  C.m<2  D.m≤2 6.已知 f(x) 在 [-2,6] 上单调递增,且 f(2a)<f(a+2),则实数 a 的取值范围是(  )  A.a<2  B.-1≤a<2  C.-1≤a≤2  D.0≤a<2 (二)填空题 7.函数 f(x)=|x-3| 的单调递减区间是_____。 8.若函数 f(x)=x²+2(a+1)x+1 在区间 (-∞,2] 上单调递减,则 a 的取值范围是_____。 9.已知函数 f(x)=,其单调递减区间是_____。 (三)解答题 10.用定义证明函数 f(x)=-x²+1 在 (0,+∞) 上单调递减。 11.用定义证明函数 f(x)=x+ 在 [2,+∞) 上单调递增。 12.★已知函数 f(x)= 在 (-2,+∞) 上单调递减,求实数 a 的取值范围。 详解 1.D。A 是一次函数且 k=-2<0,在 R 上递减;B 在 (0,+∞) 上递减;C 的对称轴是 x=2,在 (0,2) 上递减、(2,+∞) 上递增,整个 (0,+∞) 上不单调;D 的一次项系数 3>0,在 R 上递增,当然在 (0,+∞) 上递增。本题瞄准"区间上单调"与"整体单调"的区别。 2.B。A 把两段用并集连接,反例 x₁=-1<1=x₂ 时 f(x₁)<f(x₂),不满足递减;C 忽略了 x=0 不在定义域内;D 只写了一半,漏区间也算错。 3.B。减函数保证 0<1 时 f(0)>f(1),B 正确;A 方向反了;C、D 涉及函数值的正负,题目没给任何信息,无法判断。 4.A。对称轴 x=1,开口向上,对称轴左侧递减,减区间为 (-∞,1]。选 B 是把增减弄反,选 C、D 是把对称轴算成 x=2(把 -2x 的系数直接当对称轴)。 5.C。一次函数为减函数须 m-2<0,即 m<2。选 D 错在 m=2 时 f(x)=3 是常数函数,既不增也不减。 6.B。由增函数保序得 2a<a+2,即 a<2;还要求两个自变量都在 [-2,6] 内:-2≤2a≤6 得 -1≤a≤3,-2≤a+2≤6 得 -4≤a≤4。取交集得 -1≤a<2。选 A 是漏了定义域限制,这是本题的主要坑。 7.(-∞,3]。f(x)=|x-3| 的图象是折线,顶点 (3,0),左侧下降右侧上升,减区间为 (-∞,3](写 (-∞,3) 也可)。 8.a≤-3。对称轴 x=-(a+1),开口向上,要在 (-∞,2] 上递减须 2≤-(a+1),即 a+1≤-2,a≤-3。 9.(-∞,1) 和 (1,+∞)。定义域为 {x|x1},函数由 y= 向右平移 1 个单位得到,两段各自递减,写答案时不能用并集连接。 10.证明:∀x₁,x₂(0,+∞),且 x₁<x₂,则   f(x₁)-f(x₂)=(-x₁²+1)-(-x₂²+1)=x₂²-x₁²=(x₂-x₁)(x₂+x₁)。 由 x₁,x₂(0,+∞) 得 x₁+x₂>0;由 x₁<x₂ 得 x₂-x₁>0。 所以 f(x₁)-f(x₂)>0,即 f(x₁)>f(x₂)。 所以 f(x)=-x²+1 在 (0,+∞) 上单调递减。 11.证明:∀x₁,x₂[2,+∞),且 x₁<x₂,则   f(x₁)-f(x₂)=(x₁+)-(x₂+)=(x₁-x₂)+=。 由 x₁,x₂[2,+∞) 得 x₁x₂≥4,所以 x₁x₂-4≥0;又 x₁x₂,故 x₁x₂>4,x₁x₂-4>0,且 x₁x₂>0。 由 x₁<x₂ 得 x₁-x₂<0。所以 f(x₁)-f(x₂)<0,即 f(x₁)<f(x₂)。 所以 f(x)=x+ 在 [2,+∞) 上单调递增。(提醒:x₁x₂>4 这一步要用到 x₁<x₂ 不能同时取 2,直接写 ≥4 会导致差为 0,结论就不严格了。) 12.a<。把式子分离常数:f(x)===a+。 在 (-2,+∞) 上,y= 单调递减。若 1-2a>0,则 随 x 增大而减小,f(x) 单调递减,符合要求;若 1-2a<0,f(x) 单调递增;若 1-2a=0,f(x) 为常数函数,不单调。 所以 1-2a>0,解得 a<。(分离常数是分式型函数的固定动作,第二课时求值域还要用。) 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.2函数的基本性质(第一课时 函数的单调性) 讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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