安徽工业大学附属中学高中数学 1.集合和函数概念 单调性与最大(小)值 (一)教案 湘教版必修1
高中数学第一章集合与函数概念1.3.1单调性与最大小值第一课时函数的单调性课件新人教A版必修1
x12
-
1 x1
-
x22
+
1 x2
=(x1-x2)(x1+x2+ 1 ). x1 x2
因为 0<x1<x2,所以 x1-x2<0,x1+x2+ 1 >0. x1 x2
所以 f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2).
所以函数 f(x)=x2- 1 在区间(0,+∞)上是增函数. x
题型二 求函数的单调区间
f x2 =…),向有利于判 f x1
③④判下断结论:判:根断据y2-定y1义(或得出yy12 结)是论否. 大于0(或大于1),当不确定时,要分类讨论.
(2)图象法:画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势判断函数的单 调性. (3)直接法:对于我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数 等,可直接写出它们的单调区间.
变式探究:若本题改为函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3在区间(1,2)上是单调函数,
则a的取值范围是
.
答案:(-∞,-3]∪[-2,+∞)
误区警示 函数的单调区间与函数在某一区间上单调是两个不同的 概念,其中后者的区间是函数单调区间的子集.
即时训练3-1:函数f(x)=x2-2mx-3在区间[1,2]上单调,则m的取值范围
【备用例2】 求下列函数的单调区间.
(1)f(x)=
(x∈[-2,4]);
4x
解:(1)函数 f(x)= 4 x 的定义域为(-∞,4],而[-2,4]为其定义域的子区间. 因为 y= 4 x 与 y=4-x 在[-2,4]上的单调性相同,两者均为减函数, 所以[-2,4]为函数 f(x)= 4 x (x∈[-2,4])的单调递减区间.
高中数学_第一章 集合与函数概念 1.3.1 单调性与最大(小)值 第1课时 函数的单调性课件 新人教版必修1
答案
知识点二 函数的单调区间 如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这 一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间. 思考 若函数f(x)在定义域内的两个区间D1,D2上都是减函数,那么f(x) 的减区间能写成D1∪D2吗? 答 单调区间不能取并集,如 y=1x在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上也 递减,但不能说 y=1x在(-∞,0)∪(0,+∞)上递减.
-1<1-a<1, 正解 由题意可知-1<2a-1<1, 解得 0<a<1.①
又f(x)在(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),
∴1-a>2a-1,即 a<23.②
由①②可知,0<a<23,即所求
a
的取值范围是
2 0<a<3.
易错警示
解析答案
解析答案
(2)函数 y=x-1 1的单调递减区间是_(_-__∞__,__1_),__(_1_,__+__∞__)_. 解析 y=x-1 1的图象可由函数 y=1x的图象向右平移一个单位得到,如图 所示,其单调递减区间是(-∞,1)和(1,+∞).
解析答案
例2 画出函数y=-x2+2|x|+1的图象并写出函数的单调区间. 解 y=- -xx22+ -22xx+ +11, ,xx≥ <00, , 即 y=--xx+-1122++22,,xx<≥00., 函数的大致图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1],[0,1],单调减区 间为[-1,0],[1,+∞).
高中数学第一章集合与函数概念1.3.1.1单调性与最大(小)值(第1课时)课件新人教a必修1
要点2 单调性和单调区间 如果一个函数在某个区间D上是增函数或减函数就说这个函 数在这个区间D上具有单调性,区间D称为单调区间.
1.画出函数y=1x的图像,结合图像探讨下列说法是否正确? (1)函数y=1x是减函数; (2)函数y=1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).
答:(1)是错误的,从左向右看,函数y=
得函数的单调递减区间是(-∞,-3)和(-3,+∞).
方法二:利用已知函数的单调性:f(x)的图像是由y=
5 x
的图
像先向左平移3个单位,再向下平移一个单位得到的,
∴y=5x在(-∞,0)及(0,+∞)上是减函数.
∴f(x)=2x+-3x在(-∞,-3)及(-3,+∞)上也是减函数.
方法三:定义法(略).
探究1 (1)证明函数的单调性的常用方法是利用函数单调性 的定义.其步骤是:①取值:在给定区间上任取两个自变量.②作 差变形:将f(x1)-f(x2)进行代数恒等变形,一般要出现乘积形 式,且含有x1-x2的因式.③判断符号:根据条件判断f(x1)-f(x2) 变形后的正负.④得出结论.
(2)在“作差变形”中,我们尽量化成几个最简因式乘积的 形式,也可以把其中的因式化成几个完全平方式和差的形式, 例如(x+1)2+2,-(x+1)2-3等,这也是值得学习的解题技巧.
题型三 含参数的函数的单调性 例3 已知f(x)=x2-2(1-a)x+2在(-∞,4]上是减函数, 求实数a的取值范围.
【思路】 由于f(x)=x2+2(a-1)x+2=(x+a-1)2-(a-1)2+ 2,所以在区间(-∞,1-a]上单调递减,故有(-∞,4]⊆(-∞,1 -a],可求a的值.
思考题1
(1)已知函数f(x)=
高中数学 第一章 集合与函数概念 1.3.1 单调性与最大(小)值素材 新人教A版必修1
1.3.1 单调性与最大(小)值函数的单调性也叫函数的增减性.函数的单调性是对某个区间而言的,它是一个局部概念. 单调性的单词区间若函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,则就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做函数的单调区间.此时也说函数是这一区间上的单调函数。
在单调区间上,增函数的图像是上升的,减函数的图像是下降的。
注:在单调性中有如下性质↑(增函数)↓(减函数)↑(增函数)+↑(增函数)= ↑(增函数)↑(增函数)-↓(减函数)=↑(增函数)↓(减函数)+↓(减函数)=↓(减函数)↓(减函数)-↑(增函数)=↓(减函数)用定义证明函数的单词性步骤1取值即取x1,x2是该区间崆的任意两个值且x1<x22作差变形即求f(x1)-f(x2),通过因式分解,配方、有理化等方法3定号即根据给定的区间和x2-x1的符号确定f(x1)-f(x2)的符号4判断根据单词性的定义得出结论判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法1定义法:其步骤是:①任取x1,x2∈D,且x1<x2;②作差f(x1)-f(x2)或作商,并变形;③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较与1的大小;④根据定义作出结论。
2复合法:利用基本函数的单调性的复合。
3图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。
函数最值函数最值分为函数最小值与函数最大值。
函数最小值设函数y=f(x)的定义域为d,如果存在M∈R满足:①对于任意实数x∈d,都有f(x)≥M;②存在x0∈d。
使得f (x0)=M,那么,我们称实数M 是函数y=f(x)的最小值。
函数最大值设函数y=f(x)的定义域为d,如果存在M∈R满足:①对于任意实数x∈d,都有f(x)≤M,②存在x0∈d。
使得f (x0)=M,那么,我们称实数M 是函数y=f(x)的最大值。
人教版高中数学必修1第一章集合与函数的概念-《1.3.1单调性与最大(小)值》教案(1)
1.3.1单调性与最大(小)值(第一课时)教材分析单调性与最大(小)值这节内容选自人教版A版《普通高中课程标准试验教科书必修1》第一章1.3节函数的基本性质的内容。
函数是描述事物运动变化规律的数学模型,学习函数的变化规律能把握事物的变化规律,因此研究函数的性质非常关键。
学生在此之前已经学习了函数的概念及函数的三种表示法,并且学生学会了从集合的角度来认识函数。
本次课的学习是函数的基本性质的第一课时,研究函数的单调性与最大最小值问题,这一性质是函数最直观的一个性质。
也是为后续学习函数的奇偶性等相关性质奠定基础。
因此,本次课的教学尤为关键。
本次课在教学上我将采取两个课时的时间,在第一课时内完成函数单调性概念的教学并掌握判断简单函数单调性的方法,在第二课时内完成最大(小)值概念的教学,并且能进一步掌握部分函数单调性的判断技巧。
教学目标●知识与技能:了解函数单调性的概念,掌握判断简单函数单调性的方法;●过程与方法:经历情景引入、直观感知、知识形成等过程,掌握数形结合的数学方法,同时学会从直观的图像上发现问题并且掌握作差法,培养学生严谨的数学思维能力;●情感态度与价值观感受数学符号以及图形的魅力,培养学生能从辩证的角度看问题,感受数学与现实生活的联系,体会数学的强大实用功能;教学重难点教学重点:函数单调性的概念以及判断简单函数单调性的方法;教学难点:判断简单函数单调性的方法;重难点突破:学生在学习函数单调性概念的过程中,教师通过引入具体事例加以分析,首先让学生直观感受函数的单调性,进而通过引导探究认识函数的单调性;在判断简单函数的单调性的过程中,教师引导学生通过直接看图像以及做差这两种方法来判断函数的单调性。
教法学法分析新课标的教学理念认为学生是天生的学习者,学生已经具备了一定的生活经验,具备一定数学知识和数学经验。
在教学中力求通过教师的引导,学生根据已有的生活经验进行自主探究,发现数学规律,掌握数学知识,并且能进一步把知识运用到实践中;而教师是学生学习中的引导者、组织者和合作者,教师应该给予学生足够的空间感受数学本身的魅力,感受数学的使用功能。
高中数学第1章集合与函数概念1.3.1单调性与最大(小)值(第2课时)函数的最大(小)值
∴f(x1)>f(x2),∴f(x)是减函数. 同理 f(x)在[2,4]上是增函数.
∴当 x=2 时,f(x)取得最小值 4;当 x=1 或 x=4 时,f(x)取得最大值 5.
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函数最值的实际应用 例 3 一个工厂生产某种产品每年需要固定投资 100 万元,此外每生产 1 件该产品还需 要增加投资 1 万元,年产量为 x(x∈N*)件.当 x≤20 时,年销售总收入为(33x-x2)万元; 当 x>20 时,年销售总收入为 260 万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为 y 万元.(年利润=年销售总收入-年总投资) (1)求 y(万元)与 x(件)的函数关系式. (2)当该工厂的年产量为多少件时,所得年利润最大?最大年利润是多少?
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(2)若函数 f(x)在区间[a,b]上是增减函数,在区间[b,c]上是减增函数,则 f(x) 在区间[a,c]上的最大小值是 f(b),最小大值是 f(a)与 f(c)中较小大的一个. 提醒:(1)求最值勿忘求定义域. (2)闭区间上的最值,不判断单调性而直接将两端点值代入是最容易出现的错 误,求解时一定注意.
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[跟踪训练]
x2,-1≤x≤1,
1.已知函数 f(x)=1x,x>1,
求 f(x)的最大值、最小值.
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[解] 作出函数 f(x)的图象(如图).
由图象可知,当 x=±1 时,f(x)取最大值为 f(±1)=1.当 x=0 时,f(x)取最小值 f(0) =0, 故 f(x)的最大值为 1,最小值为 0.
高中数学第一章集合与函数概念1.3.1单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性aa高一数学
【解析】∵f(x)=x2-2(1-a)x+2 =[x-(1-a)]2+2-(1-a)2, ∴f(x)的减区间是(-∞,1-a]. ∵f(x)在(-∞,4]上是减函数, ∴对称轴x=1-a必须在直线(zhíxiàn)x=4的右侧或与其重合. ∴1-a≥4,解得a≤-3. 故实数a的取值范围为[-∞,-3].
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函数单调性的证明(zhèngmíng)与判断
【例 1】证明:函数 y=x+9x在区间(0,3]上单调递减. 【解题探究】 取值 → 作差 → 变形 → 判断符号 → 得结论 【证明】设 0<x1<x2≤3, 则有 y1-y2=x1+x91-x2+x92 =(x1-x2)-9xx11-x2x2=(x1-x2)1-x19x2.
值:设x1,x2是该区间内的任意两个值,且x1<x2;(2)作差变形:作差 f(x1)-f(x2),并通过因式分解、通分、配方、有理化等手段,转化为易 判断正负的式子;(3)定号:确定f(x1)-f(x2)的符号;(4)结论:根据f(x1) -f(x2)的符号及定义判断单调性.
2.证明抽象函数的单调性时,因为抽象函数不知道解析(jiě
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4.已知函数y=f(x)在R上为增函数,且f(2m)>f(-m+9),则实数
(shìshù)m的取值范围是( )
A.(-∞,-3)
B.(0,+∞)
C.(3,+∞)
D.(-∞,-3)∪(3,+∞)
【答案】C
【解析】因为函数y=f(x)在R上为增函数,且f(2m)>f(-m+9),
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2.作出函数 f(x)=- x-x-232+,3x≤,1x>,1 的图象,并指出函数
安徽工业大学附属中学高中数学 1.集合和函数概念 集合复习课教案 新人教A版必修1
课型:新授课教学目标:(1)掌握集合、交集、并集、补集的概念及有关性质;(2)掌握集合的有关术语和符号;(3)运用性质解决一些简单的问题。
教学重点:集合的相关运算。
教学难点:集合知识的综合运用。
教学过程:一、复习回顾:1.提问:什么叫集合?元素?集合的表示方法有哪些?2.提问:什么叫交集?并集?补集?符号语言如何表示?图形语言如何表示?3.提问:什么叫子集?真子集?空集?相等集合?有何性质?3.交集、并集、补集的有关运算结论有哪些?4.集合问题的解决方法:Venn图示法、数轴分析法。
二、讲授新课:(一)集合的基本运算:例1:设U=R,A={x|-5<x<5},B={x|0≤x<7},求A∩B、A∪B、CU A 、CUB、(CU A)∩(CUB)、(CUA)∪(CUB)、CU(A∪B)、CU(A∩B)。
(学生画图→在草稿上写出答案→订正)说明:不等式的交、并、补集的运算,用数轴进行分析,注意端点。
例2:全集U={x|x<10,x∈N+},A⊆U,B⊆U,且(CUB)∩A={1,9},A∩B={3},(CUA)∩(CUB)={4,6,7},求A、B。
说明:列举法表示的数集问题用Venn图示法、观察法。
(二)集合性质的运用:例3:A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0}, 若A∪B=A,求实数a的值。
说明:注意B为空集可能性;一元二次方程已知根时,用代入法、韦达定理,要注意判别式。
例4:已知集合A={x|x>6或x<-3},B={x|a<x<a+3},若A∪B=A,求实数a的取值范围。
(三)巩固练习:1.已知A={x|-2<x<-1或x>1},A∪B={x|x+2>0},A∩B={x|1<x≦3},求集合B。
2.P={0,1},M={x|x⊆P},则P与M的关系是。
3.已知50名同学参加跳远和铅球两项测验,分别及格人数为40、31人,两项均不及格的为4人,那么两项都及格的为人。
高中数学 第一章 集合与函数概念 1.3.1 单调性与最大(小)值(第1课时)函数的单调性学案 新人教A版必修1
1.3 函数的基本性质1.3.1 单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性1.理解函数的单调性及其几何意义,能运用函数图象理解和研究函数的单调性.(重点、难点)2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性.(难点))3.会求一些具体函数的单调区间.(重点[基础·初探]教材整理1 增函数与减函数的定义阅读教材P27~P28,完成下列问题.增函数与减函数的定义判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)因为f (-1)<f (2),所以函数f (x )在[-1,2]上是增函数.( ) (2)若f (x )为R 上的减函数,则f (0)>f (1).( )(3)若函数f (x )在区间(1,2]和(2,3)上均为增函数,则函数f (x )在区间(1,3)上为增函数.( )【解析】 (1)×.函数的单调性强调自变量的任意性而非特殊性. (2)√.由减函数的定义可知f (0)>f (1). (3)×.反例:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ,2]x -1,x,【答案】 (1)× (2)√ (3)× 教材整理2 函数的单调性与单调区间 阅读教材P 29第一段,完成下列问题. 函数的单调性与单调区间如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间.函数f (x )=x 2-2x +3的单调减区间是________.【解析】 因为f (x )=x 2-2x +3是图象开口向上的二次函数,其对称轴为x =1,所以函数f (x )的单调减区间是(-∞,1).【答案】 (-∞,1)[小组合作型]求下列函数的单调区间,并指出该函数在其单调区间上是增函数还是减函数. (1)f (x )=-1x;(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x 5-x ,x;(3)f (x )=-x 2+2|x |+3.【精彩点拨】 (1)根据反比例函数的单调性求解;(2)根据自变量的范围分段求出相应的函数的单调区间;(3)做出函数的图象求其单调区间.【自主解答】 (1)函数f (x )=-1x的单调区间为(-∞,0),(0,+∞),其在(-∞,0),(0,+∞)上都是增函数.(2)当x ≥1时,f (x )是增函数,当x <1时,f (x )是减函数,所以f (x )的单调区间为(-∞,1),[1,+∞),并且函数f (x )在(-∞,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数.(3)因为f (x )=-x 2+2|x |+3=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3,x ≥0-x 2-2x +3,x <0.根据解析式可作出函数的图象如图所示,由图象可知,函数f (x )的单调区间为(-∞,-1],[0,1),(-1,0),[1,+∞).f (x )在(-∞,-1],[0,1)上是增函数,在(-1,0),[1,+∞)上是减函数.1.求函数单调区间的方法(1)利用基本初等函数的单调性,如本例(1)和(2),其中分段函数的单调区间要根据函数的自变量的取值范围分段求解;(2)利用函数的图象,如本例(3).2.若所求出函数的单调增区间或单调减区间不唯一,函数的单调区间之间要用“,”隔开,如本例(3).[再练一题]1. 函数f (x )=-x 2+2ax +3(a ∈R )的单调减区间为________.2. 【导学号:97030046】【解析】 因为函数f (x )是开口向下的二次函数,其对称轴为x =a ,所以f (x )的单调减区间为(a ,+∞).【答案】 (a ,+∞)(1)下列四个函数中在(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=(x -1)2C .f (x )=1xD .f (x )=x 2+2x(2)用单调性定义证明函数f (x )=x 2x 2-1在区间(0,1)上是减函数.【精彩点拨】 (1)根据一次函数、反比例函数或二次函数的单调性判断. (2)利用函数单调性的定义,取值,作差,变形,定号,下结论,即可证得. 【自主解答】 (1)A .f (x )=3-x 在(0,+∞)上为减函数.B .f (x )=(x -1)2是开口向上的二次函数,其对称轴为x =1,它的单调增区间为(1,+∞),所以它在(0,+∞)上不为单调函数.C .f (x )=1x在(0,+∞)上为减函数.D .f (x )=x 2+2x 是开口向上的二次函数,其对称轴为x =-1,则它的单调递增区间是(-1,+∞),所以它在(0,+∞)上为增函数.【答案】 D(2)设x 1,x 2∈(0,1)且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 21x 21-1-x 22x 22-1=x 22-x 21x 21-x 22-=x2-x 1x 2+x 1x 1-x 1+x 2-x 2+.∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0.∵x 1,x 2∈(0,1),∴x 1+1>0,x 2+1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以,函数f (x )=x 2x 2-1在区间(0,1)上是减函数.利用定义证明函数单调性的4个步骤[再练一题]2.已知函数f (x )=1a -1x,用单调性定义证明f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.【导学号:97030047】【证明】 设任意x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0.∵f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1x 1=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.[探究共研型]探究1 若函数b 满足什么关系.如果函数f (x )是减函数呢?【提示】 若函数f (x )是其定义域上的增函数,那么当f (a )>f (b )时,a >b ;若函数f (x )是其定义域上的减函数,那么当f (a )>f (b )时,a <b .探究2 若函数f (x )=x 2-2ax +3在(2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是什么?【提示】 因为函数f (x )=x 2-2ax +3是图象开口向上的二次函数,其对称轴为x =a ,所以其单调增区间为(a ,+∞),由题意可得(2,+∞)⊆(a ,+∞),所以a ≤2.(1)f (x )为(-∞,+∞)上的减函数,a ∈R ,则( ) A .f (a )<f (2a ) B .f (a 2)<f (a ) C .f (a 2+1)<f (a )D .f (a 2+a )<f (a )(2)如果函数f (x )=x 2-2bx +2在区间[3,+∞)上是增函数,则b 的取值范围为( ) A .b =3 B .b ≥3 C .b ≤3D .b ≠3【精彩点拨】 (1)先比较题中变量的大小关系,再利用减函数中大自变量对应小函数值,小自变量对应大函数值来找答案即可.(2)分析函数f (x )=x 2-2bx +2的图象和性质,利用二次函数的单调性即可得出b 的取值范围.【自主解答】 (1)因为a ∈R ,所以a -2a =-a 与0的大小关系不定,无法比较f (a )与f (2a )的大小,故A 错;而a 2-a =a (a -1)与0的大小关系也不定,也无法比较f (a 2)与f (a )的大小,故B 错;又因为a 2+1-a =⎝⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,所以a 2+1>a .又f (x )为(-∞,+∞)上的减函数,故有f (a 2+1)<f (a ),故C 对;易知D 错.故选C.(2)函数f (x )=x 2-2bx +2的图象是开口向上,且以直线x =b 为对称轴的抛物线, 若函数f (x )=x 2-2bx +2在区间[3,+∞)上是增函数,则b ≤3,故选C. 【答案】 (1)C (2)C1.函数单调性定义的“双向性”:利用定义可以判断、证明函数的单调性,反过来,若已知函数的单调性可以确定函数中参数的取值范围.2.已知函数的单调性求参数的取值范围的方法(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性的定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.(2)依据常见函数的单调性,如一次函数、反比例函数、二次函数的单调性求解. (3)要注意:“函数f (x )的增区间是(a ,b )”与“函数f (x )在区间(a ,b )上单调递增”是不同的,后者意味着区间(a ,b )是函数f (x )的增区间的一个子集.[再练一题]3.已知函数y =f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,且f (2x -3)>f (5x +6),求实数x 的取值范围为________.【解析】 ∵f (x )是R 上的增函数,且f (2x -3)>f (5x +6), ∴2x -3>5x +6, 即x <-3.【答案】 (-∞,-3)1.函数f (x )=-x 2+2x +3的单调减区间是( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C .(-∞,2)D .(2,+∞)【解析】 易知函数f (x )=-x 2+2x +3是图象开口向下的二次函数,其对称轴为x =1,所以其单调减区间是(1,+∞).【答案】 B2.下列函数在区间(0,+∞)上不是增函数的是( ) A .y =2x +1 B .y =x 2+1 C .y =3-xD .y =x 2+2x +1【解析】 函数y =3-x 在区间(0,+∞)上是减函数. 【答案】 C3.若x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1<x 2,函数f (x )=-1x ,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系是( )A .f (x 1)>f (x 2)B .f (x 1)<f (x 2)C .f (x 1)=f (x 2)D .以上都有可能【解析】 ∵函数f (x )=-1x在(-∞,0)上是增函数,又∵x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1<x 2,∴f (x 1)<f (x 2).【答案】 B4.已知函数f (x )=ax +2是减函数,则实数a 的取值范围是________. 【解析】 易知函数f (x )=ax +2是一次函数,又因为它是减函数,所以a <0. 【答案】 (-∞,0)5.证明:函数f (x )=x +1x在(-1,0)上是减函数. 【导学号:97030049】【证明】 设-1<x 1<x 2<0,则有f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+1x 1-⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1x2=(x 1-x 2)+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1x 2=x 1-x 2x 1x 2-x 1x 2,由于-1<x 1<x 2<0,0<x 1x 2<1,x 1x 2-1<0,又x 1x 2>0,x 1-x 2<0,则f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数在(-1,0)上为减函数.。
安徽工业大学附属中学高中数学 1.集合和函数概念 集合间的基本关系教案 新人教A版必修1
课 型:新授课教学目标:(1)了解集合之间的包含、相等关系的含义;(2)理解子集、真子集的概念;(3)能利用Venn 图表达集合间的关系;(4)了解空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;能利用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清楚属于与包含的关系。
教学过程:一、复习回顾:1.提问:集合的两种表示方法? 如何用适当的方法表示下列集合?(1)10以内3的倍数; (2)1000以内3的倍数2.用适当的符号填空: 0 N ; Q ; -1.5 R 。
思考1:类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?二、新课教学(一). 子集、空集等概念的教学:比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系:(1){1,2,3}A =,{1,2,3,4,5}B =;(2){}C =汝城一中高一 班全体女生,{}D =汝城一中高一 班全体学生;(3){|}E x x =是两条边相等的三角形,{}F x x =是等腰三角形由学生通过观察得结论。
1. 子集的定义:对于两个集合A ,B ,如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:()A B B A ⊆⊇或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:如:(1)中A B ⊆2. 集合相等定义:如果A 是集合B 的子集,且集合B 是集合A 的子集,则集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此集合A 与集合B 相等,即若A B B A ⊆⊆且,则A B =。
如(3)中的两集合E F =。
3. 真子集定义:若集合A B ⊆,但存在元素,x B x A ∈∉且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A )B A如:(1)和(2)中A B ,C D ;4. 空集定义:不含有任何元素的集合称为空集(empty set ),记作:∅。
高中数学第1章集合与函数概念13函数的基本性质131单调性与最大小值第2课时函数的最大小值课件新人
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二次函数的最值问题 [探究问题] 1.二次函数 f(x)=ax2+bx+c(a>0)的对称轴与区间[m,n]可能存 在几种位置关系,试画草图给予说明? 提示:
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2.求二次函数 f(x)=ax2+bx+c 在[m,n]上的最值,应考虑哪些 因素?
提示:若求二次函数 f(x)在[m,n]上的最值,应考虑其开口方向 及对称轴 x=-2ba与区间[m,n]的关系.
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3.函数 y=ax+1 在区间[1,3]上的最大值为 4,则 a=______. 1 [若 a<0,则函数 y=ax+1 在区间[1,3]上是减函数,并且在区 间的左端点处取得最大值,即 a+1=4,解得 a=3,不满足 a<0,舍 去;若 a>0,则函数 y=ax+1 在区间[1,3]上是增函数,并且在区间 的右端点处取得最大值,即 3a+1=4,解得 a=1.综上,a=1.]
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2.在本例条件不变的情况下,若 a=1,求 f(x)在[t,t+1](t∈R) 上的最小值.
[解] 当 a=1 时,f(x)=x2-x+1,其图象的对称轴为 x=12, ①当 t≥12时,f(x)在其上是增函数, ∴f(x)min=f(t)=t2-t+1;
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②当 t+1≤12,即 t≤-12时,f(x)在其上是减函数, ∴f(x)min=f(t+1)=t+122+34=t2+t+1; ③当 t<12<t+1,即-12<t<12时,函数 f(x)在t,12上单调递减,在 12,t+1上单调递增,所以 f(x)min=f12=34.
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课堂 小结 提素 养
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1.核心要点:函数的最大(小)值,包含两层意义:一是存在, 二是在给定区间上所有函数值中最大(小)的,反映在函数图象上,函 数的图象有最高点或最低点.
安徽工业大学附属中学高中数学 1.集合和函数概念 函数及其表示复习课教案 新人教A版必修1
课 型:复习课教学目标:(1)会求一些简单函数的定义域和值域;(2)掌握分段函数、区间、函数的三种表示法;(3)会解决一些函数记号的问题.教学重点:求定义域与值域,解决函数简单应用问题。
教学难点:对函数记号的理解。
教学过程:一、基础习题练习:(口答下列基础题的主要解答过程 → 指出题型解答方法)1.说出下列函数的定义域与值域: 835y x =+; 243y x x =-+; 2143y x x =-+; 2.已知1()1f x x =-,求f , ((3))f f , (())f f x ; 3.已知0(0)()(0)1(0)x f x x x x π<⎧⎪==⎨⎪+>⎩,(1)作出()f x 的图象;(2)求(1),(1),(0),{[(1)]}f f f f f f -- 的值二、讲授典型例题:例1.已知函数)(x f =4x+3,g(x)=x 2, 求f[f(x)],f[g(x)],g[f(x)],g[g(x)].例2.求下列函数的定义域:(1)0y =(2)223y x x =+-;例3.若函数y =的定义域为R,求实数a 的取值范围. ([]1,9a ∈)例4. 中山移动公司开展了两种通讯业务:“全球通”,月租50元,每通话1分钟,付费0.4元;“神州行”不缴月租,每通话1分钟,付费0.6元. 若一个月内通话x 分钟,两种通讯方式的费用分别为12,y y (元).(1).写出12,y y 与x 之间的函数关系式?(2).一个月内通话多少分钟,两种通讯方式的费用相同?(3).若某人预计一个月内使用话费200元,应选择哪种通讯方式?三.巩固练习:1.已知)(x f =x 2-x+3 ,求:f(x+1), f(x1)的值;2.若1f x =+)求函数(x f )的解析式;3.设二次函数)(x f 满足)2()2(x f x f -=+且)(x f =0的两实根平方和为10,图象过点(0,3),求)(x f 的解析式.4.已知函数()f x =a 的取值范围. 归纳小结:本节课是函数及其表示的复习课,系统地归纳了函数的有关概念,表示方法.作业布置:1. 课本P 24习题1.2 B 组题1,3;2.预习函数的基本性质。
2019-2020学年高中数学 第一章 集合与函数概念 1.3.1 单调性与最大(小)值 第1课时 函数的单调性教案 新人
第1课时函数的单调性[目标] 1.记住函数的单调性及其几何意义,会证明简单函数的单调性;2.会用函数的单调性解答有关问题;3.记住常见函数的单调性.[重点] 函数的单调性定义及其应用;常见函数的单调性及应用;函数单调性的证明.[难点] 函数单调性定义的理解及函数单调性的证明.知识点一增函数与减函数的定义[填一填]设函数f(x)的定义域是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x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.设函数f(x)的定义域是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x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.[答一答]1.在增函数与减函数的定义中,能否把“任意两个自变量”改为“存在两个自变量”?提示:不能,如图所示:虽然f(-1)<f(2),但原函数在[-1,2]上不是增函数.2.设x1、x2是f(x)定义域某一个子区间M上的两个变量,如果f(x)满足以下条件,该函数f(x)是否为增函数?(1)对任意x1<x2,都有f(x1)<f(x2);(2)对任意x1,x2,都有[f(x1)-f(x2)](x1-x2)>0;(3)对任意x 1、x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0.提示:是增函数,它们只不过是增函数的几种等价命题. 3.由2推广,能否写出减函数的几个等价命题?提示:减函数(x 1,x 2∈M )⇔任意x 1<x 2,都有f (x 1)>f (x 2)⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔[f (x 1)-f (x 2)](x 1-x 2)<0.知识点二 函数的单调性与单调区间[填一填]如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数(或减函数),那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间.[答一答]4.函数的单调区间与其定义域是什么关系?提示:函数的单调性是对函数定义域内的某个子区间而言的,故单调区间是定义域的子集.5.函数f (x )=1x的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞)吗?提示:不是.例如:取x 1=1,x 2=-1,则x 1>x 2,这时f (x 1)=f (1)=1,f (x 2)=f (-1)=-1,故有f (x 1)>f (x 2).这样与函数f (x )=1x在(-∞,0)∪(0,+∞)上单调递减矛盾.事实上,f (x )=1x的单调减区间应为(-∞,0)和(0,+∞).知识点三 常见函数的单调性[填一填]1.设一次函数的解析式为y =kx +b (k ≠0),当k >0时,函数y =kx +b 在R 上是增函数;当k <0时,函数y =kx +b 在R 上是减函数.2.设二次函数的解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0).若a >0,则该函数在(-∞,-b2a]上是减函数,在[-b 2a ,+∞)上是增函数.若a <0,则该函数在(-∞,-b2a ]上是增函数,在[-b2a,+∞)上是减函数.3.设反比例函数的解析式为y =k x (k ≠0).若k >0,则函数y =k x在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上也是减函数;若k <0,则函数y =k x在(-∞,0)上是增函数,在(0,+∞)上也是增函数.[答一答]6.函数y =x 2-x +2的单调区间如何划分?提示:函数在(-∞,12]上是减函数,在[12,+∞)上是增函数.类型一 判断或证明函数的单调性 [例1] 证明函数y =x +9x在(0,3]上递减.[证明] 设0<x 1<x 2≤3,则有y 1-y 2 =(x 1+9x 1)-(x 2+9x 2)=(x 1-x 2)-9(x 1-x 2)x 1x 2=(x 1-x 2)(1-9x 1x 2).∵0<x 1<x 2≤3,∴x 1-x 2<0,9x 1x 2>1,即1-9x 1x 2<0,∴y 1-y 2>0,即y 1>y 2.∴函数y =x +9x在(0,3]上递减.函数单调性的判断或证明是最基本的题型,最基本的方法是定义法,整个过程可分为五个步骤:第一步:取值.即设x 1,x 2是该区间内的任意两个值,且x 1<x 2. 第二步:作差.准确作出差值f (x 1)-f (x 2)[或f (x 2)-f (x 1)].第三步:变形.通过因式分解、配方、分子(分母)有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.第四步:确定f (x 1)-f (x 2)[或f (x 2)-f (x 1)]的符号.当符号不能直接确定时,可通过分类讨论、等价转化,然后作差,作商等思路进行.第五步:判断.根据定义作出结论.,以上五个步骤可以简记为“取值——作差——变形——定号——判断”.[变式训练1] 判断并证明函数f (x )=-1x+1在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是(0,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎪⎫-1x1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 2+1 =-1x 1+1x 2=x 1-x 2x 1x 2.由x 1,x 2∈(0,+∞),得x 1x 2>0. 又由x 1<x 2,得x 1-x 2<0.于是f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). 因此,f (x )=-1x+1在(0,+∞)上是增函数.类型二 利用图象确定函数的单调区间[例2] 画出函数y =-x 2+2|x |+1的图象并写出函数的单调区间. [分析] 去绝对值→化为分段函数→作图象→ 求单调区间[解] 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.函数图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1],[0,1],单调减区间为[-1,0],[1,+∞).利用函数图象确定函数的单调区间,具体做法是:先化简函数解析式,然后画出它的草图,最后根据函数定义域与草图的位置、状态,确定函数的单调区间.,注意:当单调性相同的区间多于一个时,用“和”“或”连接,不能用“∪”连接.[变式训练2] 已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +3,-3≤x <0,-3x +3,0≤x <1,-x 2+6x -5,1≤x ≤6.(1)画出这个函数的图象; (2)求函数的单调区间.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +3,-3≤x <0,-3x +3,0≤x <1,-x 2+6x -5,1≤x ≤6,作出其图象如下:(2)由f (x )的图象可得,单调递减区间为[-3,-2),[0,1),[3,6];单调递增区间为[-2,0),[1,3).类型三 函数单调性的应用命题视角1:利用函数的单调性比较大小[例3] 已知函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减的,试比较f (a 2-a +1)与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34的大小.[分析] 要比较两个函数值的大小,需先比较自变量的大小.[解] ∵a 2-a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34≥34,∴34与a 2-a +1都是区间(0,+∞)上的值. ∵f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减的,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34≥f (a 2-a +1).利用函数的单调性可以比较函数值或自变量的大小.在利用函数的单调性解决比较函数值大小的问题时,要注意将对应的自变量转化到同一个单调区间上.[变式训练3] 设函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,若a ∈R ,则( D ) A .f (a )>f (2a ) B .f (a 2)<f (a ) C .f (a 2+a )<f (a )D .f (a 2+1)<f (a )解析:选项D 中,∵a 2+1>a ,f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,∴f (a 2+1)<f (a ).而其他选项中,当a =0时,自变量均是0,应取等号.故选D.命题视角2:利用函数的单调性解不等式[例4] 已知f (x )是定义在[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),求x 的取值范围.[解] ∵f (x )在[-1,1]上为增函数, 且f (x -2)<f (1-x ),∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x -2≤1-1≤1-x ≤1,x -2<1-x解得1≤x <32.∴x 的取值范围是1≤x <32.对于x 1<x 2⇔f (x 1)<f (x 2)(函数f (x )为增函数),要注意“双向性”;左到右两边同“加”“f ”不等号方向不变,右到左两边同“脱”“f ”不等号方向也不变,若f (x )为减函数则恰恰相反.[变式训练4] 已知函数f (x )是定义在R 上的增函数,且f (3a -7)>f (11+8a ),则实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-185.解析:由题意3a -7>11+8a ,解得a <-185.命题视角3:利用函数的单调性确定参数的值或取值范围 [例5] 函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2,(1)若函数f (x )的单调递减区间是(-∞,4],则实数a 的值(或范围)是________. (2)若函数f (x )在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a 的值(或范围)是________. [分析] 说函数的单调递减区间是I ,指的是函数递减的最大范围为区间I .而函数在某一区间上单调递减,则指此区间是相应单调区间的子集.[答案] (1)-3 (2)(-∞,-3][解析] (1)因为函数f (x )的单调递减区间是(-∞,4],且函数f (x )图象的对称轴为直线x =1-a ,所以有1-a =4,即a =-3.故应填-3.(2)因为函数f (x )在区间(-∞,4]上单调递减,且函数f (x )图象的对称轴为直线x =1-a ,所以1-a ≥4,即a ≤-3.故应填(-∞,-3].已知函数的单调性,求函数中参数的取值范围的一般方法:(1)将参数看成已知数,求函数的单调区间,再与已知的单调区间作比较,求出参数的取值范围.(2)运用函数的单调性的定义建立关于参数的不等式(组),解不等式(组)求出参数的取值范围,即将函数值之间的不等关系与自变量间的不等关系进行等价转化.[变式训练5] 已知函数f (x )= ⎩⎪⎨⎪⎧2-4x (x >1),x 2+2ax -3a +3(x ≤1),若函数f (x )在[-7,+∞)上为增函数,求实数a 的取值范围.解:令g (x )=2-4x ,h (x )=x 2+2ax -3a +3.显然,函数g (x )=2-4x在(1,+∞)上递增,且g (x )>2-41=-2;函数h (x )=x 2+2ax -3a +3在[-a,1]上递增,且h (1)=4-a , 故若函数f (x )在[-7,+∞)上为增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧-a ≤-7,h (1)≤g (1),即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥7,4-a ≤-2,∴a ≥7,∴a 的取值范围为[7,+∞).1.下列函数在区间(0,+∞)上不是增函数的是( C ) A .y =2x +1 B .y =x 2+1 C .y =3-xD .y =x 2+2x +1解析:函数y =3-x 在区间(0,+∞)上是减函数.2.函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( D ) A .k >12B .k <12C .k >-12D .k <-12解析:当2k +1<0,即k <-12时,函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数.3.若函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).解析:由题图可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).4.已知函数f (x )是定义在R 上的增函数,且f (4a -3)>f (5+6a ),则实数a 的取值范围是(-∞,-4).解析:由题意,知4a -3>5+6a ,a <-4.5.求证:函数f (x )=1x2在(0,+∞)上是减函数.证明:对于任意的x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2. 有f (x 1)-f (x 2)=(x 2-x 1)(x 2+x 1)x 21x 22. ∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1>0,x 21x 22>0. ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). ∴函数f (x )=1x2在(0,+∞)上是减函数.——本课须掌握的两大问题1.对函数单调性的理解(1)单调性是与“区间”紧密相关的概念,一个函数在定义域的不同的区间上可以有不同的单调性.(2)单调性是函数在某一区间上的“整体”性质,因此定义中的x 1、x 2有以下几个特征:一是任意性,即任意取x 1,x 2,“任意”二字绝不能丢掉,证明单调性时更不可随意以两个特殊值替换;二是有大小,通常规定x 1<x 2;三是属于同一个单调区间.(3)单调性能使自变量取值之间的不等关系和函数值的不等关系正逆互推,即由f (x )是增(减)函数且f (x 1)<f (x 2)⇔x 1<x 2(x 1>x 2).(4)并不是所有函数都具有单调性.若一个函数在定义区间上既有增区间又有减区间,则此函数在这个区间上不存在单调性.2.单调性的判断方法(1)定义法:利用定义严格判断.(2)图象法:作出函数的图象,用数形结合的方法确定函数的单调区间.(3)用两个函数和(差)的单调性的规律判断:“增+增=增”,“减+减=减”,“增-减=增”,“减-增=减”.学习至此,请完成课时作业10。
高中数学 第一章 集合与函数概念 1.31.3.1 单调性与最大(小)值 第2课时 函数的最大(小)
1.3.1 单调性与最大(小)值 第2课时 函数的最大(小)值A 级 基础巩固一、选择题 1.函数y =1x -3在区间[4,5]上的最小值为( ) A .2 B.12 C.13D .-12解析:作出图象可知y =1x -3在区间[4,5]上是减函数,(图略)所以其最小值为15-3=12. 答案:B2.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,1≤x ≤2,x +5,-1≤x <1,则f (x )的最大值、最小值分别为( )A .8,4B .8,6C .6,4D .以上都不对解析:f (x )在[-1,2]上单调递增,所以最大值为f (2)=8,最小值为f (-1)=4. 答案:A 3.函数f (x )=11-x (1-x )的最大值是( )A.54 B.45 C.43D.34解析:因为1-x (1-x )=x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以11-x (1-x )≤43,得f (x )的最大值为43.答案:C4.若函数y =ax +1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a 的值是( ) A .2 B .-2 C .2或-2D .0解析:a >0时,由题意得2a +1-(a +1)=2,即a =2;a <0时,a +1-(2a +1)=2,所以a =-2,所以,a =±2.答案:C5.已知f (x )=x 2-2x +3在区间[0,t ]上有最大值3,最小值2,则t 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[0,2] C .(-∞,2]D .[1,2]解析:因为f (0)=3,f (1)=2,函数f (x )图象的对称轴为x =1,结合图象可得1≤t ≤2. 答案:D 二、填空题6.函数f (x )=x 2-4x +2,x ∈[-4,4]的最小值是________,最大值是________. 解析:f (x )=(x -2)2-2,作出其在[-4,4]上的图象知f (x )min =f (2)=-2;f (x )max=f (-4)=34.答案:-2 347.函数y =2|x |+1的值域是________.解析:观察可知y >0,当|x |取最小值时,y 有最大值,所以当x =0时,y 的最大值为2,即0<y ≤2,故函数y 的值域为(0,2].答案:(0,2]8.函数g (x )=2x -x +1的值域为________.解析:令x +1=t ,则x =t 2-1(t ≥0),所以g (x )=f (t )=2(t 2-1)-t =2t 2-t -2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142-178,因为t ≥0,所以当t =14时,f (t )取得最小值-178,所以g (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-178,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-178,+∞三、解答题9.已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值和最小值;(2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,所以f (x )的最小值是f (1)=1,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54,f (3)=5,所以,f (x )的最大值是f (3)=5,即f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2, 所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6.故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,∞).10.求函数f (x )=x 2-2ax +a +1(a >0)在[-4,4]上的最大值. 解:f (x )=x 2-2ax +a +1,当0<a <4时,f (x )在[-4,a ]上是减函数,在[a ,4]上是增函数.又f (-4)=9a +17,f (4)=17-7a ,f (-4)>f (4).所以f (x )的最大值为f (-4)=9a +17.当a ≥4时,f (x )在[-4,4]上是减函数,所以,f (x )的最大值为f (-4)=9a +17. 综上,在[-4,4]上函数的最大值为9a +17.B 级 能力提升1.已知函数f (x )=3-2|x |,g (x )=x 2-2x ,构造函数F (x ),定义如下:当f (x )≥g (x )时,F (x )=g (x );当f (x )<g (x )时,F (x )=f (x ),那么F (x )( )A .有最大值3,最小值-1B .有最大值3,无最小值C .有最大值7-27,无最小值D .无最大值,也无最小值解析:画图得到F (x )的图象:射线AC 、抛物线AB 及射线BD 三段,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +3,y =x 2-2x ,得x A =2-7,代入得F (x )的最大值为7-27,由图可得F (x )无最小值,从而选C. 答案:C2.函数y =-x 2+6x +9在区间[a ,b ](a <b <3)有最大值9,最小值-7,则a =________,b =__________.解析:y =-(x -3)2+18,因为a <b <3,所以函数y 在区间[a ,b ]上单调递增,即-b2+6b +9=9,得b =0(b =6不合题意,舍去)-a 2+6a +9=-7,得a =-2(a =8不合题意,舍去).答案:-2 03.已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a ,b 为常数,且a ≠b )满足条件:f (x -1)=f (3-x ),且方程f (x )=2x 有两等根.(1)求f (x )的解析式;(2)求f (x )在[0,t ]上的最大值. 解:(1)因为方程f (x )=2x 有两等根, 即方程ax 2+(b -2)x =0有两等根, 所以Δ=(b -2)2=0,得b =2, 因为f (x -1)=f (3-x ),得x -1+3-x2=1,所以x =1是函数图象的对称轴, 所以-b2a =1,所以a =-1,所以f (x )=-x 2+2x .(2)因为函数f (x )=-x 2+2x 的图象对称轴为x =1,x ∈[0,t ],所以当t ≤1时,f (x )在[0,t ]上是增函数,所以f (x )的最大值为f (t )=-t 2+2t , 当t >1时,f (x )在[0,1]上是增函数,在[0,t ]上是减函数,所以f (x )的最大值为f (1)=1.综上知f (x )的最大值为f (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧1,t >1,-t 2+2t ,t ≤1.。
高中数学第1章集合与函数概念1.3.1单调性与最大(小)值(第1课时)函数的单调性aa高一数学
那么就说函数 f(x)在区间 D 上是增 那么就说函数 f(x)在区间 D 上是减
结论
函数
函数
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图示 思考 1:增(减)函数定义中的 x1,x2 有什么特征?
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[提示] 定义中的 x1,x2 有以下 3 个特征 (1)任意性,即“任意取 x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特 殊代替一般; (2)有大小,通常规定 x1<x2; (3)属于同一个单调区间.
(-∞,1) [因为 f(x)=x2-2x+3 是图象开口向上的二次函数,其对称轴为 x =1,所以函数 f(x)的单调减区间是(-∞,1).]
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[合 作 探 究·攻 重 难]
求函数的单调区间 例 1 求下列函数的单调区间,并指出该函数在其单调区间上是增函数还是减 函数. (1)f(x)=-1x;(2)f(x)=52-x+x,1,x<x≥1;1, (3)f(x)=-x2+2|x|+3.
作差:fx1-fx2 ―变―形→ 判号:fx1>fx2 ―结―论→ 减函数
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[证明] 设 x1,x2 是区间(0,1)上的任意两个实数,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=x1+x11
-
x2+x12
=
(x1
-
x2)
+
x11-x12
=
(x1
-
x2)
+
x2-x1 x1x2
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[规律方法] 1.求函数单调区间的方法 (1)利用基本初等函数的单调性,如本例(1)和(2),其中分段函数的单调区间要 根据函数的自变量的取值范围分段求解; (2)利用函数的图象,如本例(3). 2.若所求出函数的单调增区间或单调减区间不唯一,函数的单调区间之间要 用“,”隔开,如本例(3).
安徽工业大学附属中学高中数学 1.集合和函数概念 函数的表示法(三)教案 湘教版必修1
课 型:新授课
教学目标:
(1)进一步了解分段函数的求法;
(2)掌握函数图象的画法。
教学重点:函数图象的画法。
教学难点:掌握函数图象的画法。
教学过程:
一、复习准备:
1.举例初中已经学习过的一些函数的图象,如一次函数,二次函数,反比例函数的图象,并在黑板上演示它们的画法。
2. 讨论:函数图象有什么特点?
二、讲授新课:
例1.画出下列各函数的图象:
(1)()22(22)f x x x =--<≤
(2)2()243(03)f x x x x =--≤< ;
例2.(课本P 21例5)画出函数()f x x =的图象。
例3.设(),x ∈-∞+∞,求函数()213f x x x =--的解析式,并画出它的图象。
变式1:求函数()213f x x x =--的最大值。
变式2:解不等式2131x x -->-。
例4.当m 为何值时,方程245x x m -+=有4个互不相等的实数根。
变式:不等式245x x m -+>对x R ∈恒成立,求m 的取值范围。
(三)课堂练习:
1.课本P 23练习3;
2.画出函数1
(01)()(1)
x f x x x x ⎧
<<⎪=⎨⎪≥⎩, , 的图象。
归纳小结:
函数图象的画法。
作业布置:
课本P 24习题1.2A 组题7,B 组题2;
课后记:。
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课题:单调性与最大(小)值(一)
课型:新授课
教学目标:
理解增函数、减函数、单调区间、单调性等概念,掌握增(减)函数的证明和判别, 学会运用函数图象理解和研究函数的性质。
教学重点:掌握运用定义或图象进行函数的单调性的证明和判别。
教学难点:理解概念。
教学过程:
一、复习准备:
1.引言:函数是描述事物运动变化规律的数学模型,那么能否发现变化中保持不变的特征呢?
2. 观察下列各个函数的图象,并探讨下列变化
规律:
①随x的增大,y的值有什么变化?
②能否看出函数的最大、最小值?
③函数图象是否具有某种对称性?
3. 画出函数f(x)= x+2、f(x)= x2的图像。
(小结描点法的步骤:列表→描点→连线)
二、讲授新课:
1.教学增函数、减函数、单调性、单调区间等概念:
①根据f(x)=3x+2、 f(x)=x2 (x>0)的图象进行讨论:
随x的增大,函数值怎样变化?当x
1>x
2
时,f(x
1
)与f(x
2
)的大小关系怎样?
②.一次函数、二次函数和反比例函数,在什么区间函数有怎样的增大或减小的性质?
③定义增函数:设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两
个自变量x
1,x
2
,当x
1
<x
2
时,都有f(x
1
)<f(x
2
),那么就说f(x)在区间D上是增函数(increasing
function)
④探讨:仿照增函数的定义说出减函数的定义;→区间局部性、取值任意性
⑤定义:如果函数f(x)在某个区间D上是增函数或减函数,就说f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫f(x)的单调区间。
⑥讨论:图像如何表示单调增、单调减?
所有函数是不是都具有单调性?单调性与单调区间有什么关系?
⑦一次函数、二次函数、反比例函数的单调性
2.教学增函数、减函数的证明:
例1.将进货单价40元的商品按50元一个售出时,能卖出500个,若此商品每个涨价1元,其销售量减少10个,为了赚到最大利润,售价应定为多少?
1、例题讲解
例1(P29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:(P29例2)物理学中的玻意耳定律k
p V =(k 为正常数),告诉我们对于一定量的气体,
当其体积V 增大时,压强p 如何变化?试用单调性定义证明.
例3.判断函数21y x =
-在区间[2,6] 上的单调性
三、巩固练习:
1.求证f(x)=x +x 1
的(0,1)上是减函数,在[1,+∞]上是增函数。
2.判断f(x)=|x|、y=x 3的单调性并证明。
3.讨论f(x)=x2-2x的单调性。
推广:二次函数的单调性
4.课堂作业:书P32、 2、3、4、5题。
四、小结:
比较函数值的大小问题,运用比较法而变成判别代数式的符号。
判断单调性的步骤:设x
1、x
2
∈给定区间,且x
1
<x
2
;→计算f(x
1
)-f(x
2
)至最简→判断
差的符号→下结论。
五、作业:P39、1—3题
课后记:。