内容正文:
第三章 函数的概念与性质
3.2.1 课时1 单调性
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1. 理解并掌握函数的单调性及其几何意义,掌握用定义法证明函数单调性的步骤.
2. 会用图象求函数的单调区间,能利用函数单调性解决一些简单问题.
学习目标
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问题1 观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律?
o
x
y
x
x
f
=
)
(
o
x
o
x
y
y
新知讲解
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从左向右是上升的
o
x
y
x
x
f
=
)
(
o
x
o
x
y
y
在y轴左侧是下降的,
在y轴右侧是上升的
在y轴左侧是上升的,
在y轴右侧是下降的
利用函数图象可以研究函数值随自变量的增大而增大(或减小)的规律
函数的单调性
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x
y
O
1
1
2
-1
-2
2
3
4
当x1< x2时,
f(x1)< f(x2)
x1
f(x2)
x2
f(x1)
M
N
... 1 2 3 4 5 6 ...
... 1 4 9 16 25 36 ...
问题2 结合 的函数图象及列表数据,说说如何理解“在区间(0,+∞)上,y随着x的增大而增大”?它的数量特征是什么?
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x
O
y
x
O
y
因此,满足在区间(0,+∞)上所有的x1, x2,当x1<x2时,f(x1) < f(x2).
思考:在区间(0,+∞)上的x1, x2,当x1< x2时,有f(x1)< f(x2),一定能保证函数图象在区间(0,+∞)上y随x的增大而增大吗?
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图象从左至右上升
当x1< x2时,
f(x1)< f(x2)
y随x的增大而增大
任意的
都有
x
y
O
1
1
2
-1
-2
2
3
4
x1
f(x2)
x2
f(x1)
M
N
问题3 类比二次函数f(x)= x2在区间(0,+∞)上单调递增的刻画方法,你能给出一般函数y=f(x)在区间D上单调递增的符号语言吗?
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1.函数的单调性
f(x1)<f(x2)
f(x1)>f(x2)
减
归纳
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如果函数y=f(x)在区间I上是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.
注意:函数在区间端点处有定义时,由于它的函数值是唯一确定的常数,没有增减的变化,所以不存在单调性问题,因此在书写单调区间时,可以包括,也可以不包括.如函数y=t的单调增区间可以写(0,+∞),也可以写成[0,+∞).
反之,函数在区间端点处无定义时,书写单调区间时就不能包括端点.
2.函数的单调区间
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(3)反比例函数 在 上是减函数.( )
×
x
O
y
x1
x2
f(x1)
f(x2)
A
B
例1 根据单调性的定义,判断正误.
(1)若f (1)< f (2),则 f (x)在[1,2]上单调递增.( )
(2)f (x)在R上单调递增,则f (-3)<f (2).( )
×
√
y
x
O
1
2
f(1)
f(2)
,
例题讲解
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对函数的单调性的理解:
(1)函数的单调性是函数的局部性质,体现在函数的定义域或其子区间上,所以函数的单调区间是其定义域的子集.
(2)函数的单调性是对某个区间而言的,在某一点上不存在单调性.
(3)一个函数出现两个或两个以上的单调递增(减)区间时,要用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
例:的单调递减区间是:,或者
归纳
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则
①当k>0时,
于是
②当k<0时,
于是
例2 根据定义研究函数的单调性.
取值
作差变形
定号
定号
结论
结论
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利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:
归纳
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练习:证明函数上单调递增.
巩固练习
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例3 (1)如图是定义在闭区间上的函数的图象,根据图象说出的单调区间,以及在每一个单调区间上,是增函数还是减函数.
函数f(x)的单调区间有
[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5],
其中f(x)在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,
在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.
例题讲解
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例题讲解
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①定义法:即先求出定义域,再利用定义法进行判断求解;
②图象法:即先画出图象,根据图象求单调区间.
函数单调区间的两种求法:
归纳
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1.增函数、减函数的定义;
2.证明函数单调性的步骤.
(二)方法
证明函数的单调性有几种方法:图像法、定义法.
数学思想:数形结合,分类讨论.
(一)知识
本节课你学到了哪些知识?
课堂小结
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1. 若定义在区间[-2,2]上的函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为( )
A. [-2,-1]
B. [-1,1]
C. [-2,0]
D. [-1,2]
B
随堂小练
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D
随堂小练
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CD
随堂小练
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4. 根据定义证明函数 在区间(1,+∞)上单调递增.
随堂小练
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条件
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D,如果
∀x1,x2∈I,当x1<x2时
都有_______________
都有_______________
结论
那么就称函数f(x)在区间I上是增函数
那么就称函数f(x)在区间I上是
_____函数
图示
(2) 作出函数f(x)=的图象,并求函数f(x)的单调区间.
【解答】作出f(x)=的图象如图所示,
由图可知函数f(x)的单调递减区间为(-∞,1]和(1,2),
单调递增区间为[2,+∞).
2.函数f(x)=-的单调递增区间为( )
A. (-∞,0) B. (-∞,0)∪(0,+∞)
C. R D. (-∞,0)和(0,+∞)
【解析】f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),由反比例函数的性质可知
f(x)=-的单调递增区间为(-∞,0)和(0,+∞).
3.(多选)下列说法正确的是( )
A. 已知f(x)是定义在[-3,3]上的函数,且f(-3)>f(3),所以f(x)在[-3,3]
上单调递减
B. 函数y=的单调递减区间是∪
C. 函数y=的单调递减区间是
D. 已知f(x)在R上是增函数,若a+b>0,则有f(a)-f(-a)>f(-b)-f(b)
所以
在区间
上单调递增.
证明:设
,且
,则
所以
,即
.
因为
EMBED Equation.DSMT4 .所以
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