函数单调性
函数单调性的概念)
目 录
• 函数单调性的定义 • 判断函数单调性的方法 • 函数单调性的性质 • 函数单调性的应用 • 反例与特殊情况
01 函数单调性的定义
单调增函数
01
02
03
总结词
单调增函数是指函数在某 个区间内,随着自变量的 增加,函数值也单调增加 的函数。
详细描述
单调增函数的定义是,对 于任意两个数$x_1$和 $x_2$($x_1 < x_2$), 如果函数$f(x)$满足 $f(x_1) leq f(x_2)$,则称 $f(x)$在区间$[x_1, x_2]$ 上单调增。
单调函数的连续性是其基本性质之一。在单调递增的函数中,如果函数在某一点的左侧 小于该点的值,那么在该点的右侧也必然小于该点的值,即函数值随着自变量的增大而 增大。同样地,在单调递减的函数中,函数值随着自变量的增大而减小。因此,单调函
数在其定义域内是连续的,不存在间断点。
单调函数的可导性
总结词
单调函数的可导性是指函数在单调区间 内是可导的,即函数的导数在单调区间 内存在且不为零。
数学表达
如果对于所有$x_1 < x_2$, 都有$f(x_1) geq f(x_2)$, 则称$f(x)$为减函数。
严格单调函数
总结词
严格单调函数是指函数在某个区间内,对于任意两个不同的自变量,其函数值也不同的函 数。
详细描述
严格单调函数的定义是,对于任意两个不同的数$x_1$和$x_2$($x_1 < x_2$),如果函数 $f(x)$满足$f(x_1) < f(x_2)$或$f(x_1) > f(x_2)$,则称$f(x)$在区间$[x_1, x_2]$上严格单调。
数学表达
确定函数的单调性方法
确定函数的单调性方法
确定函数的单调性有以下几种方法:
1. 使用导数:对于可导函数,可以通过求导数来确定函数的单调性。
如果导数大于零,则函数是递增的;如果导数小于零,则函数是递减的。
2. 使用二阶导数:对于二次可导函数,可以通过求二阶导数来确定函数的单调性。
如果二阶导数大于零,则函数是凹的,即在该区间上递增;如果二阶导数小于零,则函数是凸的,即在该区间上递减。
3. 使用基本不等式:对于一些特定的函数,可以使用基本不等式来确定函数的单调性。
例如,对于正数的平方根函数,可以使用平均值不等式来证明它的单调性。
4. 使用图像:对于一些简单的函数,可以通过绘制函数的图像来确定函数的单调性。
通过观察图像的上升或下降趋势,可以确定函数的单调性。
需要注意的是,以上方法只能确定函数在某个特定的区间上的单调性。
对于整个定义域上的单调性,可能需要结合多个区间的单调性来确定。
判断函数单调性的方法
判断函数单调性的方法判断函数的单调性是数学中常见的问题,对于函数的单调性,我们需要通过一定的方法进行判断,以便更好地理解和应用函数的性质。
下面,我们将介绍几种常用的方法来判断函数的单调性。
一、导数法。
判断函数的单调性最常用的方法之一就是利用导数。
对于函数f(x),如果在定义域内f'(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不减的;如果在定义域内f'(x)≤0,那么函数f(x)在该区间上是单调不增的。
如果在定义域内f'(x)恒大于0(或恒小于0),那么函数f(x)在该区间上是严格单调不减的(或严格单调不增的)。
二、一阶导数和二阶导数法。
除了利用导数的正负来判断函数的单调性外,我们还可以通过一阶导数和二阶导数的关系来判断函数的单调性。
如果在定义域内f'(x)≥0且f''(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不减的;如果在定义域内f'(x)≤0且f''(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不增的。
三、零点法。
利用函数的零点也可以帮助我们判断函数的单调性。
对于函数f(x),如果在定义域内f'(x)在某一点x=a处为零,那么可以通过判断f'(x)在x=a点的左右性质来确定函数f(x)在该区间上的单调性。
四、拐点法。
函数的拐点也可以帮助我们判断函数的单调性。
如果在定义域内f''(x)在某一点x=a处为零,那么可以通过判断f''(x)在x=a点的左右性质来确定函数f(x)在该区间上的单调性。
五、特殊点法。
对于一些特殊的函数,我们也可以通过一些特殊点来判断函数的单调性。
比如对于一些周期函数,我们可以通过周期点来判断函数的单调性。
六、综合运用。
在实际应用中,我们往往需要综合运用以上方法来判断函数的单调性。
通过分析函数的导数、零点、拐点、特殊点等信息,结合函数图像,可以更准确地判断函数的单调性。
函数的单调性的名词解释
函数的单调性的名词解释函数的单调性是数学中一个重要的概念,它描述了函数在定义域上的增减关系。
简单来说,当函数的定义域上的每一个数对应的函数值呈现出单调递增或单调递减的趋势时,我们称该函数具有单调性。
在解析几何和微积分等学科中,函数的单调性被广泛应用,具有重要的理论和实际意义。
首先,我们可以从函数的单调递增性开始解释。
如果一个函数在其定义域上的任意两个不同的参数值对应的函数值满足$f(x_1) < f(x_2)$,那么我们称该函数在该定义域上是单调递增的。
简单来说,这意味着随着自变量的增大,函数的取值也会随之增大。
例如,考虑一个常见的单调递增函数--线性函数$f(x) = ax + b$,其中$a$和$b$是常数。
无论$a$的值是正数还是负数,该函数始终具有单调递增性,因为当$x_1 < x_2$时,$ax_1 + b < ax_2 + b$。
同样地,如果一个函数在其定义域上的任意两个不同的参数值对应的函数值满足$f(x_1) > f(x_2)$,那么我们称该函数在该定义域上是单调递减的。
与单调递增相反,单调递减意味着随着自变量的增大,函数的取值会随之减小。
举个例子,考虑指数函数$f(x) = a^x$,其中$a$是大于1且不等于1的实数。
该函数具有单调递减性,因为当$x_1 < x_2$时,$a^{x_1} > a^{x_2}$。
可以看出,函数的单调性可以帮助我们研究函数图像的特点。
如果一个函数是单调递增的,那么它的图像将从左下方向右上方倾斜;如果一个函数是单调递减的,那么它的图像将从左上方向右下方倾斜。
通过观察函数的单调性,我们可以获得关于函数图像的直观感受,从而更好地理解函数在特定区间内的变化规律。
此外,函数的单调性还与函数的导数相关。
当一个函数在某个区间上连续且可导时,如果它在该区间上的导数恒大于零,那么该函数在该区间上是单调递增的;如果它在该区间上的导数恒小于零,那么该函数在该区间上是单调递减的。
请详细解释函数的单调性
请详细解释函数的单调性
函数的单调性是指函数f(x)的单调性是在函数的增加或减少时,其函数值的变化必须是单调的。
1. 义函数单调性
函数的单调性是一种函数属性,它表示函数随着其横轴变化时,在横轴上每一点处,f(x)的变化只能是一致的,即表达式中函数f (x)只能是单调的。
它可以告诉我们,只要x的变化趋势不变,函数的变化趋势也不变。
换句话说,只要横轴上的变量增加或减少,就可以使函数达到单调性状态,函数的变化方向也只能是单调的,而不能是混乱的。
2.调函数的分类
根据函数f(x)的单调性情况,可以将其分为:减函数、增函数以及单调函数。
(1)减函数
减函数是指当横轴上x变化时,函数f(x)的值会逐渐减少,即函数的变化为负。
(2)增函数
增函数是指当横轴上x变化时,函数f(x)的值会逐渐增加,即函数的变化为正。
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定义法
通过求函数的导数来判断函数的单调性。如果函数的导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如果函数的导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
导数法
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单调性在解决函数的零点问题中也有着重要的应用。通过判断函数的单调性,可以确定函数的零点所在的区间,进而求出函数的零点。
01
单调性在解决不等式问题中有着广泛的应用。通过判断函数的单调性,可以确定不等式的解集或解的范围。
成本效益分析
利用单调性,可以分析企业生产成本与收益之间的关系,制定合理的经营策略。
风险评估
在金融学中,单调性可用于评估投资风险,例如股票价格的变化趋势。
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单调性与其他数学概念的关系
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CATALOGUE
单调性与导数之间存在密切的联系,导数的符号决定了函数的增减性。
单调性是指函数在某个区间内的变化趋势,而导数则是函数在某一点的切线斜率。如果函数在某个区间内单调递增,则其导数在该区间内大于等于零;如果函数在某个区间内单调递减,则其导数在该区间内小于等于零。因此,通过求函数的导数,可以判断函数的单调性。
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函数的单调性可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如果函数的导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
高中数学函数的单调性
(一)知识内容1.函数单调性的定义:①如果函数()f x 对区间D 内的任意12,x x ,当12x x <时都有()()12f x f x <,则称()f x 在D 内是增函数;当12x x <时都有()()12f x f x >,则()f x 在D 内时减函数.②设函数()y f x =在某区间D 内可导,若()0f x '>,则()y f x =为x D ∈的增函数;若()0f x '<,则()y f x =为x D ∈的减函数.2.单调性的定义①的等价形式:设[]12,,x x a b ∈,那么()()()12120f x f x f x x x ->⇔-在[],a b 是增函数;()()()12120f x f x f x x x -<⇔-在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是减函数.3.复合函数单调性的判断:“同增异减”4.函数单调性的应用.利用定义都是充要性命题.即若()f x 在区间D 上递增(递减)且1212()()f x f x x x <⇔<(1x 2,x D ∈); 若()f x 在区间D 上递递减且1212()()f x f x x x <⇔>.(1x 2,x D ∈). ①比较函数值的大小②可用来解不等式.③求函数的值域或最值等(二)主要方法1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数的单调性的方法有: ⑴用定义;用定义法证明函数单调性的一般步骤:①取值:即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且12x x <②作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.③定号:确定差12()()f x f x -(或21()()f x f x -)的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论. ④下结论:即根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. ⑵用已知函数的单调性; ⑶利用函数的导数;函数的单调性⑷如果()f x 在区间D 上是增(减)函数,那么()f x 在D 的任一非空子区间上也是增(减)函数; ⑸图象法;⑹复合函数的单调性结论:“同增异减” ; 复合函数的概念:如果y 是u 的函数,记作()y f u =,u 是x 的函数,记为()u g x =,且()g x 的值域与()f u 的定义域的交集非空,则通过u 确定了y 是x 的函数[()]y f g x =,这时y 叫做x 的复合函数,其中u 叫做中间变量,()u f u =叫做外层函数,()u g x =叫做内层函数. 注意:只有当外层函数()f u 的定义域与内层函数()g x 的值域的交集非空时才能构成复合函数[()]f g x . ⑺奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性. ⑻互为反函数的两个函数具有相同的单调性.⑼在公共定义域内,增函数()f x +增函数()g x 是增函数;减函数()f x +减函数()g x 是减函数;增函数()f x -减函数()g x 是增函数;减函数()f x -增函数()g x 是减函数.⑽函数(0,0)by axa b x =+>>在,⎛⎫-∞+∞ ⎪⎪⎝⎭或上单调递增;在0⎡⎫⎛⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝或上是单调递减.3.证明函数单调性的方法:⑴利用单调性定义①;⑵利用单调性定义②(三)典例分析【例1】如图是定义在区间[5,5]-上的函数()y f x =,根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?【例2】试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.【例3】根据函数单调性的定义,证明函数3()1f x x =-+在(,)-∞+∞上是减函数.【例4】证明函数()f x =【例5】证明函数3y x =在定义域上是增函数.【例6】求下列函数的单调区间:⑴ |1|y x =-;⑵ 1y x x=+(0x >).【例7】求下列函数的单调区间:⑴|1||24|y x x =-++;⑵ 22||3y x x =-++【例8】作出函数2||y x x =-的图象,并结合图象写出它的单调区间.【例9】讨论函数2()1xf x x =-(11)x -<<的单调性.【例10】讨论函数2()23f x x ax =-+在(2,2)-内的单调性.拓展:若2()23f x x px =++在(,1]-∞是减函数,在[1,)+∞上是增函数,则(1)f =______【例11】讨论函数y 的单调性.【例12】求函数212y x x =++的单调区间.【例13】设1n >,()f x 是定义在有限集合{}1,2,3,,A n =上的单调递增函数,且对任何,x y A ∈,有()()()()f x f x f y f y =.那么,( ) A .2n = B .3n = C .4n = D .5n ≥【例14】若()f x 是R 上的减函数,且()f x 的图象经过点(03)A ,和点(31)B -,,则不等式|(1)1|2f x +-<的解集为( ). A .(3)-∞,B .(2)-∞,C .(03),D .(12)-,【例15】函数21x y x =-(x ∈R ,1x ≠)的递增区间是( )A .2x ≥B .0x ≤或2x ≥C .0x ≤D .1x ≤x【例16】已知2()()2x x af x a a a -=⋅--(0a >且1a ≠)是R 上的增函数.则实数a 的取值范围是( ). A .(01), B .()(01)2+∞,,C .)+∞D .)(01)2⎡+∞⎣,,【例17】已知()f x 是定义在(0,)+∞上的增函数,且当*n ∈N 时,*()f n ∈N ,[()]3f f n n =,则(1)(2)f f += .【例18】求函数1()f x x x=+,0x >的最小值.点评 由对函数1(),0f x x x x=+>的分析,可以很快得到函数2(),0af x x a x=+>的性质:⑴函数()f x 为奇函数;⑵函数()f x 在x a <-上为增函数,在0a x -<<上为减函数,在0x a <<上为减函数,在x a >上为 增函数;⑶函数()f x 在0x >上有最小值为2a ,在0x <上有最大值为2a -.【例19】求函数y =【例20】求函数y =【例21】已知()f x 是定义在+R 上的增函数,且()()()xf f x f y y=-.⑴求证:(1)0f =,()()()f xy f x f y =+;⑵若(2)1f =,解不等式1()()23f x f x -≤-.【例22】已知函数()f x 对任意实数x ,y 均有()()()f x y f x f y +=+.且当x >0时,()0f x >,试判断()f x 的单调性,并说明理由.【例23】已知给定函数()f x 对于任意正数x ,y 都有()f xy =()f x ·()f y ,且()f x ≠0,当1x >时,()1f x <.试判断()f x 在(0,)+∞上的单调性,并说明理由.【例24】设a 是实数,2()()21xf x a x =-∈+R , ⑴试证明对于任意a ,()f x 为增函数;⑵试确定a 值,使()f x 为奇函数.。
函数的单调性
函数的单调性,是指函数在其定义域内某一区间上的取值是递增或递减的性质。
不强调区间的情况下,所谓的单调函数是指,对于整个定义域而言,函数具有单调性。
单调性的判定方法主要有两种:定义法和导数法。
定义法利用的是函数的增减性,即如果对于定义域内的任意两个变量x1和x2,当x1<x2时,有f(x1)≤f(x2),则称该函数在区间D上为增函数;如果对于定义域内的任意两个变量x1和x2,当x1<x2时,有f(x1)≥f(x2),则称该函数在区间D上为减函数。
导数法则是利用函数的导数来判断其单调性,如果函数在某区间内的导数大于0,那么这个函数在这个区间就是单调递增的;如果函数在某区间内的导数小于0,那么这个函数在这个区间就是单调递减的。
函数单调性怎么判断
函数单调性怎么判断
1、导数法
首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。
2、定义法
设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.
3、性质法
若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:
⑴f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;
⑵f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;
⑶当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;
⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;
4、复合函数同增异减法
对于复合函数y=f[g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令t=g(x),则三个函数y=f(t)、t=g(x)、y=f[g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。
拓展资料:
1、奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;
2、互为反函数的两个函数有相同的单调性;
3、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上也是增(减)函数.。
函数的单调性
函数的单调性一、知识梳理&方法总结1. 单调性的定义和证明(1) 单调性:当x 逐渐增加时,函数值y 逐渐减小;当x 逐渐增加时,函数值y 逐渐增加。
函数的这两种性质都叫做函数的单调性。
(2) 定义:一般地,对于给定区间I 上的函数()y f x =:① 如果对于属于这个区间I 的自变量的任意两个值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()y f x =在这个区间上是单调增函数。
② 如果对于属于这个区间I 的自变量的任意两个值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()y f x =在这个区间上是单调减函数。
(3) 如果函数()y f x =在某个区间I 上是增(减)函数,那么就说函数()y f x =在区间I 上是单调函数。
区间I 叫做函数()y f x =的单调区间。
若()f x 在区间D 上是增(减)函数,则()f x 在D 的任一子区间上也是增(减)函数 (4) 函数单调性的证明(证明某函数在指定区间上增减性的步骤)① 在该区间上任取12x x <② 作差12()()f x f x -,通过因式分解等恒等变形方法将差式化为若干因式的积或商.③ 由判断各因式的符号来确定差式的符号,从而得到12()()f x f x >(或12()()f x f x <)即()f x 的增减性依定义证明完毕.任取、做差、变形、定号、下结论。
(5) 函数单调性的两种等价定义设12,[,]x x a b ∈则①1212()()0()f x f x f x x x ->⇔-在[,]a b 上是增函数1212()()0()f x f x f x x x -<⇔-在[,]a b 上是减函数② 1212()[()()]0()x x f x f x f x -->⇔在[,]a b 上是增函数1212()[()()]0()x x f x f x f x --<⇔在[,]a b 上是减函数2. 四则运算的单调性增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数; 减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数; 增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数; 减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数。
函数的基本性质之单调性
函数的基本性质之单调性1、函数的单调性增函数减函数定义一般地,设函数f (x )的定义域为I :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x 1,x 2当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的2.函数的单调性与单调区间函数=y )(x f 在区间D 上是增函数或减函数 函数=y )(x f 在这一区间具有(严格性)单调性 区间D 叫做=y )(x f 的单调区间3.对函数单调性的理解(1)定义中的1x ,2x 是指任意的,即不可用两个特殊值代替,且通常规定1x <2x .(2)对于区间端点,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,因此在写单调区间时,可以包括区间端点,也可以不包括区间端点,但当函数在区间端点处无定义时,单调区间就不能包括这些点.(3)单调函数定义的等价变形:)(x f 在区间D 上是增函数⇔任意1x ,2x D ∈,1x <2x ,都有 )(1x f <)(2x f ⇔0)()(2121>--x x x f x f ⇔[]0)()()(2121>--x x x f x f .(4)一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“⋃”而应该用“和”或“,”来连接.题型一 求函数的单调区间例1:(1)如图所示的是定义在区间[-5,5]上的函数y =f (x )的图象,则函数的单调递减区间是________、________,在区间________、________上是增函数. (2)函数y =1x -1的单调递减区间是________.例2:画出函数y =-x 2+2|x |+3的图象并写出函数的单调区间.变式练习1 作出函数⎩⎨⎧>+-≤--=1,3)2(1,3)(2x x x x x f 的图象,并指出函数的单调区间.题型二 函数单调性的判定与证明利用定义法证明函数单调性的步骤:第一步:取值,即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且1x <2x ;第二步:作差变形,即作差)()(21x f x f -,并通过因式分解、配方、通分、有理化等方法使其转化为易于判断正负的式子; 第三步:判号,即确定)()(21x f x f -的符号,当符号不确定时,要进行分类讨论; 第四步:定论,即根据定义得出结论.例2 已知函数f (x )=2-xx +1,证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为减函数.变式练习1.求证:函数11)(--=xx f 在区间()+∞,0上是单调增函数.(定义法)2.证明函数f (x )=x +x1在(0,1)上是减函数.3.证明函数f (x )=x 2-4x -1在[2,+∞)上是增函数.题型三 函数单调性的简单应用例4:已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,6]上是减函数,求实数a 的取值范围.变式练习3 函数f(x)=-x2+2ax+1在(-∞,4)上是增函数,则实数a的取值范围是________.例5:已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),则实数a的取值范围为________.变式练习4 已知f(x)是定义在[-1,1]上的单调递增函数,若f(a)<f(2-3a),则a的取值范围是________.课后作业1.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( ) A.y =|x | B.y =3-x C.y =1xD.y =-x 2+42.若函数f (x )=(2a -1)x +b 在R 上是严格单调减函数,则有( ) A.a ≥12 B.a ≤12 C.a >12 D.a <123.定义在R 上的函数f (x ),对任意x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),有0)()(1212<--x x x f x f ,则( )A.f (3)<f (2)<f (1)B.f (1)<f (2)<f (3)C.f (2)<f (1)<f (3)D.f (3)<f (1)<f (2)4.若函数f (x )=x 2-2ax +5在(-∞,3)上单调递减,则a 的取值范围是( ) A.a ≥3 B.a >3 C.a ≤3D.a <-35.已知⎩⎨⎧≥+-<+-=1,11,4)13()(x x x a x a x f 是定义在R 上的减函数,那么a 的取值范围是( )A.(-∞,13)B.(17,+∞) C.[17,13) D.(-∞,-17]∪(13,+∞)6.函数y =x |x -1|的单调递增区间是__________________________________.7.已知函数f (x )是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是_____.8.已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与f (34)的大小关系为________.9.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________.10.若函数⎩⎨⎧≤-+->-+-=0,)2(0,1)12()(2x x b x x b x b x f 在R 上为增函数,则实数b 的取值范围是_____.11.写出下列函数的单调区间.(1)y =x +1________________; (2)y =-x 2+ax ________________;(3)y =12-x ________________; (4)y =-1x +2________________.12.已知函数f (x )=a -2x.(1)若2f (1)=f (2),求a 的值;(2)判断f (x )在(-∞,0)上的单调性并用定义证明.13.函数f (x )对任意的a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3.。
函数单调性判断方法
函数单调性判断方法要判断一个函数的单调性,我们需要先了解什么是单调函数。
在数学中,如果函数的定义域为一个实数集,函数的值随着自变量的增大而增大,或随着自变量的减小而减小,那么这个函数就是单调函数。
简单来说,单调函数要么是递增的,要么是递减的。
接下来,我们将介绍三种常见的方法来判断函数的单调性。
第一种方法是使用导数的概念。
如果函数在定义域上连续,并且在每个点处的导数大于零,那么函数是递增的;如果函数在定义域上连续,并且在每个点处的导数小于零,那么函数是递减的。
要判断函数的导数符号,可以先求出函数的导数表达式,然后找出导数表达式的零点。
在零点的左侧,导数为负,函数递减;在零点的右侧,导数为正,函数递增。
如果函数的导数在某个区间上恒为正(或恒为负),则函数在该区间上单调递增(或单调递减)。
第二种方法是使用二阶导数的概念。
如果一个函数的二阶导数大于零,那么函数是凹的,也就是递增的;如果一个函数的二阶导数小于零,那么函数是凸的,也就是递减的。
要判断函数的二阶导数的符号,可以先求出函数的二阶导数表达式,然后找出二阶导数表达式的零点。
在零点的左侧,二阶导数为负,函数凸;在零点的右侧,二阶导数为正,函数凹。
如果函数的二阶导数在某个区间上恒为正(或恒为负),则函数在该区间上凹(或凸),即单调递增(或单调递减)。
第三种方法是使用区间端点的值来判断单调性。
对于函数f(x),如果在一个区间(a, b)上,当x逐渐从a增加到b时,有f(a) < f(b),那么函数在该区间上单调递增;如果在一个区间(a, b)上,当x逐渐从a增加到b时,有f(a) > f(b),那么函数在该区间上单调递减。
这种方法主要适用于一些简单的函数,例如多项式函数、指数函数、对数函数等。
需要注意的是,这三种方法都是相对简化的判断方法,适用于一些简单的函数。
对于复杂的函数,我们可能需要综合运用多种方法来判断函数的单调性。
举个例子,我们来判断函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2的单调性。
函数的单调性
函数的单调性xx年xx月xx日•函数的单调性概述•单调函数的性质•单调函数的应用目录•单调函数的证明•单调函数的扩展01函数的单调性概述•函数的单调性是指函数在某区间内单调递增或单调递减的性质。
如果函数在某区间内单调递增,则函数在该区间内的图形是上升的;如果函数在某区间内单调递减,则函数在该区间内的图形是下降的。
定义类型•函数的单调性主要有两种类型:单调递增和单调递减。
判断函数单调性的方法有多种,以下是其中两种常用的方法判断方法求导数法:如果函数在某区间内可导,且导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如果函数在某区间内可导,且导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
定义法:根据函数单调性的定义,如果对于任意的$x_{1},x_{2}$满足$x_{1}<x_{2}$时,都有$f(x_{1})\leq f(x_{2})$(单调递增)或$f(x_{1})\geq f(x_{2})$(单调递减),则函数在该区间内单调。
01020302单调函数的性质单调函数的定义域和值域定义域单调函数的定义域是实数集的子集,即定义域可以是全体实数、正实数、负实数或零。
值域单调函数的值域是定义域上的子集,即值域可以是全体实数、正实数、负实数或零。
奇函数如果一个函数满足f(-x)=-f(x),则称该函数为奇函数。
在单调函数中,奇函数关于原点对称,即对于定义域内的任意x,都有f(-x)=-f(x)。
偶函数如果一个函数满足f(-x)=f(x),则称该函数为偶函数。
在单调函数中,偶函数关于y轴对称,即对于定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)。
如果一个函数满足f(x+T)=f(x),则称该函数为周期函数,其中T为该函数的周期。
在单调函数中,周期函数是指存在一个正实数T,使得对于定义域内的任意x,都有f(x+T)=f(x)。
最小正周期对于单调函数而言,其周期性意味着该函数存在最小正周期,即存在一个最小的正实数T,使得对于定义域内的任意x,都有f(x+T)=f(x)。
函数的单调性
数f(x)为单调增函数;如果f′(x)<0,则函数f(x)为单调减函数;
⑤性质法: 6奇函数在两个对称区间上具有相同的单调性;
偶函数在两个对称区间上具有相反的单调性。
5.函数单调性的判定方法 (1)定义法:利用定义 (2)图象法:作出函数图象 (3)复合法:对于复合函数 y=f[g(x)],如果内、外层函数单调 性相同, 那么 y=f[g(x)]为 ________, 如果内、 外层函数单调性相反, 那么 y= f[g(x)]为 __________. (4) 导 数 法 : 设 y = f(x) 在 定 义 域 的 给 定 区 间 上 可 导 , 如 果 ________,那么 f(x)为增函数;如果________,那么 f(x)为减函数. (5)性质法: ①若 f(x)、 g(x)都是增 (减 )函数, 则 f(x)+g(x)为 ______ 函数;若 f(x)为增函数, g(x)为减函数,则 f(x)- g(x)为 ________; 若 f(x)为减函数, g(x)为增函数,则 f(x)-g(x)为 ________函数. ②奇函数在两个对称的区间上具有 ________的单调性;偶函数 在两个对称的区间上具有 ________的单调性. ③互为反函数的两个函数具有 ________的单调性.
题型一:利用函数图像求函数单调性
1.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是 A.y=- x+1 B.y= x 2 2 C.y=x -4x+5 D.y= x 解析:∵函数y= x的单调增区间为[0,+∞), ∴函数y= x在(0,2)上为增函数. 答案:B 2.函数y=(2k +1)x+b在(-∞,+∞)上是减函数,则 1 1 A.k > B.k < 2 2 1 1 C.k >- D.k <- 2 2 解析:∵函数y=(2k +1)x+b在(-∞,+∞)上是减函数, 1 ∴2k +1<0,∴k <- . 2 答案:D ( ) ( )
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函数的单调性
一:单调性的证明.
1.证明函数1)(3+-=x x f 在]0,(-∞上是单调减函数;
2.证明函数x x x f 1)(+
=在区间]1,0(上是单调减函数.
3. 证明2)(-=
x x x f 在)2,(--∞上单调递增。
4. 证明函数()
f x =
1-,]2∞(的单调递增.
二:求单调区间.
1. 函数322--=x x y 的单调递增区间是
2. 函数x
x y +-=11的单调递减区间是 3. 函数||x x y =的单调递增区间为
4. 已知函数x x x f 2)(+
=)0(>x ,则)(x f 的单调递减区间是
5. 函数y =___________
6. 函数2()2||1f x x x =--的增区间为_________________
三:已知单调性求参数范围.
1. 如果函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a 的取
值范围是
2. 如果二次函数5)1()(2+--=x a x x f 在区间)1,2
1(上具有单调性,则a 的取值范围
是
3. 已知函数)(x f y =在定义域R 上是单调减函数,且),2()1(a f a f >+则a 的取值范
围是
4. 定义在(-1,1)上的函数f(x)是增函数,且满足)3()1(a f a f <-,则a 的取值范围
是
5. 已知函数⎪⎩⎪⎨⎧<-≥+=0,40,4)(22x x x x x x x f ,若)()2(2a f a f >-,则实数a 的取值范围是
6. 如果二次函数1052--=nx x y 在区间(-)
,上是减函数,在(∞+∞1]1,是增函数,则n 的值是
四:其他.
1. 函数1()f x x
=在区间[2,4]上的最大值为_________,最小值为___________ 2. 函数269y x x =-++在区间(3)a b <<有最大值9,最小值-7,则a =_______,
b =_______.
3. 若函数f (x )=x 2-(a -1)x+5在区间(2
1,1)上是增函数,则f (2)的取值 . 4. 已知函数()f x 在区间[0,)+∞上为单调减函数,则3
()4
f 与2(1)f a a -+大小关系为________
5. 函数)(x f =⎩⎨
⎧<-≥+)1(5)1(12x x x x ,则)(x f 的递减区间为。