6、函数之函数的单调性(教师版)

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6、函数之函数的单调性

函数单调性的相关知识点:

一:函数的单调性的定义。(设函数)(x f y =

的定义域为

I )。

1.增函数:如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值

2121x x x x <,且、。当1x <2x 时,都有)(1x f <)(2x f ,那么称函数)(x f 在区间D 上是增

函数。相应的区间D 为函数)(x f 的单调递增区间。

2.减函数:如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值

2121x x x x <,且、。当1x <2x 时,都有)(1x f <)(2x f ,那么称函数)(x f 在区间D 上是减

函数。相应的区间D 为函数)(x f 的单调递减区间。

3.单调性:如果一个函数)(x f 在某个区间上是增函数或是减函数,就说这个函

数)(x f 在这个区间上具有单调性,或者说函数在区间上是单调的。

二:证明或判断单调性的方法与步骤。

1. 定义法:(1)取值。 (2)作差变形。 (3)定号。 (4)下结论。

2. 导数法:(1)求导。 (2)判断导函数f ′(x )的符号。若f ′(x ) > 0,则函数

为增函数。 若f ′(x ) < 0,则函数为减函数。

3. 图像法:主要用来判断。

三:函数单调性的有关性质。

若函数)()(x g x f 、在区间D 上具有单调性,则在区间D 上具有以下性质。 1. 函数C x f x f +)()(与具有相同的单调性。

2. 函数)()(x af x f 与,当0>a 时,具有相同的单调性,当0

调性。

3. 当函数)(x f 恒不等于0时。函数

)()

(1

x f x f 与具有相反的单调性。 4. 当函数0)(≥x f 时。函数)()(x f x f 与具有相同的单调性。

5. 若)(),(x g x f 均为某个区间上的增(减)函数,则:)()(x g x f +为某个区间上的增(减)函数。

6. 若)(),(x g x f 均为某个区间上的增(减)函数,则)()(x g x f •:当两者都恒大于零时,是增(减)函数;当两者都恒小于零时,是减(增)函数。

7. 奇函数在原点的两侧具有相同的单调性,偶函数在原点的两侧具有相反的单调性。

8. 互为反函数的两个函数具有相同的单调性。

9. 若)(x f 在区间D 上为增函数,且D x x ∈21,。则:()[]0

)

()()3(0)()()()2()

()(12

12121212121>-->-⋅-<⇔

10. 若)(x f 在区间D 上为减函数,且D x x ∈21,。则:()[]0

)

()()3(0)()()()2()

()(12

12121212121<--<-⋅->⇔

题型一、判断基本初等函数的单调性

1、下列函数中,在区间(-∞,0)上是减函数的是( ) A .y =1-x 2 B .y =x 2+x C .y =--x D .y =

x x -1

答案 D

解析 选项D 中,y =

x x -1=1+1x -1

.易知其在(-∞,1)上为减函数.故选D .

2、下列四个函数中,在定义域上不是单调函数的是( ) A .y =-2x +1 B .y =1

x C .y =lg x D .y =x 3

答案 B

解析 y =-2x +1在定义域R 上为单调递减函数;y =lg x 在定义域(0,+∞)上为单调递增函数;y =x 3在定义域R 上为单调递增函数;y =1

x 在(-∞,0)和(0,+∞)上是减函数,但在定义域内不单调,故选B .

3、函数f (x )=log 0.5(x +1)+log 0.5(x -3)的单调递减区间是( )

A .(3,+∞)

B .(1,+∞)

C .(-∞,1)

D .(-∞,-1) 答案 A

解析 由已知易得⎩⎨⎧

x +1>0,

x -3>0,即x >3,又0<0.5<1,

∴f (x )在(3,+∞)上单调递减.

四:复合函数单调性的判断方法:

1. 复合函数的定义:形如:[])(x g f y =的函数称为复合函数。 令:)(x g t =称为内层函数。)(t f y =为外层函数。

2. 判断方法。(同增异减)

题型二、用定义判断函数的单调性。

1、讨论函数x

x x f 1

)(+=的单调性(引出对勾函数模型)

2、证明:函数1)(3+-=x x f 在),(+∞-∞上是减函数。

3、判断函数g (x )=-2x

x -1

在(1,+∞)上的单调性.

题型三、求函数的单调区间。

类型1、数形结合求函数的单调区间。

1、函数f (x )=|x -2|x 的单调递减区间是( )

A .[1,2]

B .[-1,0]

C .[0,2]

D .[2,+∞)

答案 A

解析 由于f (x )=|x -2|x =⎩⎨⎧

x 2-2x ,x ≥2,

-x 2+2x ,x <2.结合图象可知函数的单调递减区间是[1,2].

2、求函数 y =-x 2+2|x |+1 的单调区间: 解 由于y =⎩⎨⎧

-x 2+2x +1,x ≥0,

-x 2-2x +1,x <0,

即y =⎩⎨⎧

-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2

+2,x <0.

画出函数图象如图所示.由图象可知,函数的单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).

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