函数的单调性第一课时
1 第1课时 函数的单调性(共44张PPT)
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)所有的函数在其定义域上都具有单调性.
(×)
(2)若函数 y=f(x)在区间[1,3]上是减函数,则函数 y=f(x)的单调递减区间是
[1,3].
(×)
(3)若函数 f(x)为 R 上的减函数,则 f(-3)>f(3).
解:由题意,确定函数 y=f(x)和 y=g(x)的单调递增区间,即寻找图象呈上 升趋势的一段图象. 由题图(1)可知,在[1,4)和[4,6)内,y=f(x)是单调递增的. 由题图(2)可知,在(-4.5,0)和(4.5,7.5)内,y=g(x)是单调递增的.
()
3.设(a,b),(c,d)都是 f(x)的单调递增区间,且 x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1<x2,
则 f(x1)与 f(x2)的大小关系为
()
A.f(x1)<f(x2)
B.f(x1)>f(x2) C.f(x1)=f(x2)
D.不能确定
解析:选 D.根据函数单调性的定义知,所取两个自变量必须是同一单调区 间内的值时,才能由该区间上函数的单调性来比较函数值的大小,而本题中 的 x1,x2 不在同一单调区间内,故 f(x1)与 f(x2)的大小不能确定.
4.若函数 f(x)在 R 上是单调递减的,且 f(x-2)<f(3),则 x 的取值范围是 ______________. 解析:函数的定义域为 R.由条件可知,x-2>3,解得 x>5. 答案:(5,+∞)
5.如图分别为函数 y=f(x)和 y=g(x)的图象,试写出函数 y=f(x)和 y=g(x)的 单调递增区间.
高中数学课件-函数的单调性(示范课课件)
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思考4:如何用数学符号语言定义函 数的单调性?
y
图象在区间D逐渐上升
区间D内随着x的增大,y也增大
22
1
0 12
x
方案A:在区间(0,+∞ )上取自变量1,2,∵1<2, f(1)<f(2) ∴f(x)在 (0,+∞ )上, 图象逐渐 上升
方案B:
函数f (x)在区间(a,b)上有无数个自变量x, 使得当a x1 x2 b时,有f (a) f (x1) f (x2) f (b), 由此能否说明该函数f (x)在(a,b)上的图象一直保持上升趋势? 请你说明理由(举例或者画图)
说明:1.区间端点处若有定义写开写闭均可.无定义只能写开区间;
2.图象法判断函数的单调性:从左向右看图象的升降情况
练习1 根据下图说出函数的单调区间,以及在每 一单调区间上,函数是增函数还是减函数.
y 4 3
2
1
-1 O
2 4 5x
解:函数y=f(x)的单调区间有[-1,0),[0,2) ,[2,4), [4,5]
(1) 函数单调性是针对某个区间D而言的,显然D是定义域 I的一部分,因此单调性是函数局部性质;
x1、x2的三大特征: (2)((11))任x1、意x性2同属于一个单调区间
(2)x1、x2不相等,通常取 x1<x2
(3)不是所有的函数都有单调性;
例1. 如图是定义在闭区间[-5,5]上的函数 y = f(x)的
的任意两个自变量的值x1,x2,
当x1<x2时,都有f(x1 ) < f(x2 ) , 当x1<x2时,都有 f (x1 ) > f(x2 ) ,
那么就说在f(x)这个区间上是单调增 那么就说在f(x)这个区间上是单调
函数的单调性第1课时
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教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学 课 堂 互 动 探 究
必修1
易 错 易 误 辨 析 当 堂 双 基 达 标
1.3 1.3.1
函数的基本性质 单调性与最大(小)值 函数的单调性
第பைடு நூலகம்1 课时
1 .理解单调函数的定义,理解增函数、减 课 函数的定义.(重点) 标 2 .掌握定义法判断函数单调性的步骤. (重 解 点) 读 3 .掌握求函数单调区间的方法(定义法、 图 象法).(难点)
菜 单
2
课 时 作 业
教 师 备 课 资 源
新课标 ·数学
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学 课 堂 互 动 探 究 菜 单
必修1
易 错 易 误 辨 析 当 堂 双 基 达 标
如图 1-3-1 是定义在区间[-4,7]上的函数 y=f(x)的
[-1.5,3),[5,6) 图象, 则函数 f(x)的单调增区间是______________________ ,
2 2 f(fx (1 x)1= )= x2 x, f(fx (2 x)2= )= x2 x, 当 当 x1 x< x2 x2 时 时 , , 有 有 f(fx (1 x)< f(fx (2 x)2. ). 1 1, 2 2, 1< 1)<
菜 单
课 时 作 业
教 师 备 课 资 源
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教 学 教 法 分 析
f(x)在区间 D 上是减函数
课 时 作 业
教 师 备 课 资 源
菜
单
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教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学 课 堂 互 动 探 究 菜 单
函数的单调性第一课时
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y 1-
0
2
1 -
-
3 2
2
x
(1)根据函数说出函数的单调区间以及 函数在各单调区间内的单调性;
(2)写出函数的定义域和值域
2.研究一次函数y=kx+b的图像,指出 当k取何值时函数是减函数。
3.2.1 函数的单调性
课堂小结:
一、函数单调性的定义 二、判断函数单调性的两种方法:
(1)图像法 (2)定义法:4个步骤
下列有两个生活案例,用图像法简单来表示其中 的含义
(1)上午吃过上学, 每个同学都有感触,早 读课还感觉很饱,随着 时间的变化,大家的饥 饿感越来越强烈,尤其 是到了第四节课。
(2)现在每个同学都 会用手机,当手机充满 电后使用,随着时间的 变化,电池的电量逐渐 的消耗用完。
饥饿感h O
上升 趋势
观察函数图像
.
解:由图像可以看出,函数的增区间为(0,40),减区间为(40,60).
练习:下图是定义在闭区间[-5,5]上的函数y=f(x)的图 象,根据图象说出y=f(x)的单调区间,以及在每一单调 区间上, y=f(x)是增函数还是减函数。
正确答案: 增区间为:[-2,1],[3,5] 减区间为:[-5,-2],[1,3]
单调区间的说明:
如果函数f(x)在区间(a,b)内是增函数(或减 函数),那么称函数f(x)在区间(a,b)内具有 单调性。区间(a,b)叫做函数f(x)的单调区间。
注意一点:函数f(x)的单调区间不仅是开区 间,也可以是闭区间、半开半闭区间。
3.2.1 函数的单调性 动脑思考 探索新知
函数单调性的判定方法
其图像为一条直线
列表:
1
x01 y -2 2
函数的单调性
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思考 在下表
y f(x)=x2
4
中对任(-取一∞些, 0自)上
变量任的意值x,1, x比2
较 函它 数当们 值x1对的<x应大2时的小,
f ( x1) 3 f ( x2 )
2
对(0, +∞)上
任意 x1, x2
当x1<x2时,
都,有你f能(x1发) >现f什(x2),
么结论?
f ( x2 )1 f ( x1)
步骤:
【变式】证明y 1 在(0, )上是减函数。 x
◆ 3.变形(通常是因式分解和配方);
情景引入
概念生成
【知识】
概念辨析
例题巩固
归纳小结
【方法】
1.函数单调性的定义 2.证明函数单调性的步骤
主要步骤:
1、图像法判断函数单调性 2、定义法证明函数单调性
a. 任取x1,x2∈I,且x1<x2;
解:
局部性
??? 不可以 函数 f (x) 1 在(-,0)(0,)上为减函数 x
(或者用逗号连接)
总结:(1)单调性是一个局部概念,局部单调,整体未必单调。 (2)同类区间用逗号隔开,不写并集。
情景引入
概念生成
概念辨析
例题巩固
你认为下列说法是否正确,请说明理由.
辨析1:若定义在区间[1,2]上 的函数f (x)满足 f(2) > f (1),则 函数 f (x)在该区间上是增函数.
辨析1:若定义在区间[1,2]上 的函数f (x)满足 f(2) > f (1),则 函数 f (x)在该区间上是增函数.
辨析2:若函数在区间(1,3)和 区间[3,5]上都是增函数,则 在区间(1,5] 上也是增函数.
5.3.1函数的单调性(第一课时)课件(人教版)
![5.3.1函数的单调性(第一课时)课件(人教版)](https://img.taocdn.com/s3/m/54327c46580102020740be1e650e52ea5418ce07.png)
利用导数判断含参函数的单调性
例
2:函数
f
(
x
)
1 = ax
2-(
a+1)
x
+lnx
,a>0,试讨论函数
f(
x
)
的单调性.
2
解:函数的定义域为(0,+∞),
1 ax2-(a+1)x+1 (ax-1)(x-1)
f′(x)=ax-(a+1)+ =
=
,
x
x
x
1
1
1
1,
①当 0<a<1 时, >1,∴x∈(0,1)和( ,+∞)时,f′(x)>0;x∈ a 时,f′(x)<0,
a
a
1
1
0,
,1
∴函数 f(x)在 a 和(1,+∞)上单调递增,在 a 上单调递减,
利用导数判断含参函数的单调性
综上所述,
1
1
,+∞
1,
当 0<a<1 时,函数 f(x)在(0,1)和 a
上单调递增,在 a 上单调递减;
当 a=1 时,函数 f(x)在(0,+∞)上单调递增;
1
1
0,
,1
当 a>1 时,函数 f(x)在 a 和(1,+∞)上单调递增,在 a 上单调递减.
RART 02
函数的单调性与导数
函数的单调性
思考:视察下面一些函数的图象,探讨函数的单调性与导数的正负的关系.
y y=x
O
x
(1)
y
y=x2
O
x
(2)
y
y=x3
O
x
y y=x-1
O
x
(3)
【课件】函数单调性第一课时课件
![【课件】函数单调性第一课时课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a6694ab925c52cc58bd6bee0.png)
象表示的函数不是一个单调函数.
x0
例1:下图是定义在[-5,5]上的函数y=f(x)的图象, 根据图象说出y=f(x)的单调区间,以及在每一单调区 间上, y=f(x)是增函数还是减函数?
解: y=f(x)的单调区间有 [-5,-2),[-2,1)
[1,3),[3,5]. 其中y=f(x)在[-5,-2), [1,3)上 是减函数,在[-2,1), [3,5)上是增函数.
<x 1
x 2
2.作差变形 (一般地) 即作差f(x1)-f(x2),并通过因式分解
、配方法、有理化等方法化为积商形式,向有利于判断
差的符号的方向变形,直到可以判断符号为止。
3.判定正负 确定f(x1)-f(x2)的正负
4.判断 根据定义作出结论
即“取值-作差-定号-判断”
例3:证明函数f(x)= x3在R上是增函数.
三、练习
(1)判断函数f (x) 1 在(,0)上是增函数还是减函
x
数 ? 并证明你的结论.
减函数
证明:设x1, x2是(,0)上任意的两个实数,且x1 x2
则:f (x1) f (x2 由x1, x2 (,0),
11
)
得x1xx12
x2 0
x2 x1 x1x2
又由x x ,得x x 0
g(x)在区间[ ,
),[
,
2 22 ]上是减函数,
2
22
在区间[ , ]上是增函数。
22
例2:证明函数f (x) 1 在(0,)上是减函数 x
证明:
设x 1
,
x 是(0, 2
)上任意的两个实数,
高中数学必修一(人教版)《3.2.1 第一课时 函数的单调性》课件
![高中数学必修一(人教版)《3.2.1 第一课时 函数的单调性》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4efa8246b6360b4c2e3f5727a5e9856a56122639.png)
(1)已知f(x)的定义域为[a,b]且为增函数,若f(m)>f(n),则m,n满足什么
关系?
a≤m≤b, 提示:a≤n≤b,
m>n
⇔f(m)>f(n).
(2)影响二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的单调性的因素有哪些? 提示:a 的正负及-2ba的大小.
【学透用活】 [典例3] (1)已知函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3. ①若函数f(x)在区间(-∞,3]上是增函数,则实数a的取值范围是________; ②若函数f(x)的单调递增区间是(-∞,3],则实数a的值为________. (2) 若 函数 f(x) = x2 + ax + b 在 区间 [1,2] 上不 单 调 , 则 实 数 a 的取 值 范 围为 ________.
答案:(-∞,1),(1,+∞)
2.将本例中“y=-x2+2|x|+3”改为“y=|-x2+2x+3|”,如何求解? 解:函数y=|-x2+2x+3|的图象如图所示.
由图象可知其单调递增区间为[-1,1],[3,+∞);单调递减区间为 (-∞,-1),(1,3).
题型三 函数单调性的应用
[探究发现]
(3)若f(x)是R上的减函数,则f(-3)>f(2).
()
(4)若函数f(x)在区间(1,2]和(2,3)上均单调递增,则函数f(x)在区间(1,3)上也单
调递增.
()
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.函数y=f(x)的图象如图所示,其增区间是 A.[-4,4] B.[-4,-3]∪[1,4] C.[-3,1] D.[-3,4] 解析:由图可知,函数y=f(x)的单调递增区间为[-3,1],选C. 答案:C
[方法技巧] 1.图象法求函数单调区间的步骤 (1)作图:作出函数的图象. (2)结论:上升图象对应单调递增区间,下降图象对应单调递减区间. 2.常见函数的单调区间 (1)y=ax+b,a>0 时,单调递增区间为(-∞,+∞);a<0 时,单调递减区 间为(-∞,+∞). (2)y=ax,a>0 时,单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞);a<0 时,单调递 增区间为(-∞,0)和(0,+∞). (3)y=a(x-m)2+n,a>0 时,单调递减区间为(-∞,m],单调递增区间为 (m,+∞);a<0 时,单调递增区间为(-∞,m],单调递减区间为(m,+∞).
5.3.1函数的单调性第一课时
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学 习 目 标
01
通过具体函数的图象,发现函数的单调性与导数
的正负之间的关系,体会数形结合思想;(直观
想象)
02
能根据函数导数的正负判断函数的单调性,并会
求函数的单调区间,体会算法思想(数学运算)
单调性是函数的重要性质,它不仅反映了函数变化的趋势,还是研究函数极值与
最大(小)值的基础性问题。虽然可以通过函数图象的升降观察函数的单调性,但
当 ∈ 0, 时,ℎ′ > 0,
函数ℎ 的图像是“上升”的,函数ℎ 在 0, 内单调递增
当 ∈ , 时,ℎ′ < 0,
函数ℎ 的图像是“下降”的,函数ℎ 在 , 内单调递减
ℎ()
追问1
我们看到,函数ℎ 的单调性与ℎ′ 的正负有内在联系。
对于高台跳水问题是否有以下结论?
当1 < < 4时,′() > 0;
当 > 4或 < 1时,′() < 0;
当 = 4或 = 1时, ′ = 0;
试画出函数()图象的大致形状。
y
解答
在区间 (1, 4) 内, f (x)>0,
o 1
4
x
y
则在这区间内函数是增函数;
在区间 (-∞, 1)与(4, +∞) 内,f (x)<0,
A
B
D
)
C
D
02
函数 = ()的图像是下列四个图像之一,其导函数 = ′ 图
象如下右图所示,则该函数图象可能是(
B
)
例4、函数 = ()的图象如下右图所示,则 ′ < 0的
解集是( B )
教学课件:第一课时-函数的单调性
![教学课件:第一课时-函数的单调性](https://img.taocdn.com/s3/m/bba635e8b1717fd5360cba1aa8114431b90d8ef3.png)
几何解释
在函数图像上,任意两点$x_1 <
x_2$,如果函数值$f(x_1)
<
f(x_2)$,则该函数图像在区间$I$
上呈上升趋势。
单调减函数
定义
如果对于任意$x_1 < x_2$,都有$f(x_1) > f(x_2)$,则称函数$f(x)$在区间$I$ 上单调递减。
几何解释
在函数图像上,任意两点$x_1 < x_2$,如果函数值$f(x_1) > f(x_2)$,则该函 数图像在区间$I$上呈下降趋势。
图像法
通过观察函数的图像来判断函数的单调性。如果图像在某区间内呈上升趋势,则函数在该 区间内单调递增;如果图像在某区间内呈下降趋势,则函数在该区间内单调递减。
03 函数的单调性性质
单调函数的连续性
总结词
单调函数在其定义域内是连续的,即 函数图像在定义域内没有间断点。
详细描述
单调函数在其定义域内的每一点都是 连续的,这意味着函数值在定义域内 不会突然跳跃或中断。单调函数的图 像是一条连续的曲线。
单调函数的可导性
总结词
单调函数在其定义域内是可导的,即函数图像在定义域内没 有拐点。
详细描述
单调函数在其定义域内的每一点都是可导的,这意味着函数 值的变化率是恒定的。单调函数的导数要么恒大于等于零, 要么恒小于等于零。
单调函数的极值
总结词
单调函数在其定义域内没有极值点,即函数在单调区间内没有局部最大值或局部 最小值。
详细描述
由于单调函数的图像是一条连续的上升或下降曲线,因此在单调区间内,函数值 要么单调递增,要么单调递减,没有局部最大值或局部最小值。极值点只出现在 函数的拐点或定义域的边界上。
3.1.2函数的单调性(第1课时)课件-高一数学(人教B版必修第一册)
![3.1.2函数的单调性(第1课时)课件-高一数学(人教B版必修第一册)](https://img.taocdn.com/s3/m/1b36350bb94ae45c3b3567ec102de2bd9605ded7.png)
的斜率都大于 0 ,函数递减的充要条件是其图像上任意两
点连线的斜率都小于 0.
新知探索 知识点二:函数的平均变化率
一般地, 若 是函数
的定义域的子集, 对任意
且
,记
(1) 恒成立; (2) 成立.
,
, 则:
在 上是增函数的充要条件是
在上
在 上是减函数的充要条件是
在 上恒
新知探索 知识点二:函数的平均变化率
【训练 1】(多选)下列函数中,在(0,2)上是增函数的是( )
A.y=-1 B.y=2x-1 C.y=1-2x D.y=(2x-1)2 x
【解析】对于 A,y=-1x在(-∞,0),(0,+∞)上单调
递增;对于 B,y=2x-1 在 R 上单调递增;对于 C,y=1
-2x 在 R 上单调递减;
对于
=(x2-x1x)21(x22x2+x1).当 x1<x2<0 时,∴x2-x1>0,x1+x2<0,x21x22>0.∴f(x1)<f(x2) ∴函数 f(x)=x12在(-∞,0)上是增函数.当 0<x1<x2,∴x2-x1>0,x2+x1>0,x21x22>0. ∴f(x1)>f(x2).∴函数 f(x)=x12在(0,+∞)上是减函数.
【解析】∵f(x)在 R 上为增函数,且 f(2m)>f(-m+9), ∴2m>-m+9,即 m>3,故选 C.
课堂练习
【训练 3】定义在 R 上的函数 f(x),对任意 x1,x2∈R(x1
≠x2),有f(x2)x2--fx(1 x1)<0,则(
)
A.f(3)<f(2)<f(1) B.f(1)<f(2)<f(3)
1.3.1《函数的单调性》第一课时课件(新人教A版必修1)
![1.3.1《函数的单调性》第一课时课件(新人教A版必修1)](https://img.taocdn.com/s3/m/9d205790d4d8d15abe234e37.png)
证明:根据单调性的定义,设V1,V2是定义域 取值 (0,+∞)上的任意两个实数,且V1<V2,则 V2 V1 k k 作差 p(V1 ) p(V2 ) k 变形 V1 V2 VV 1 2 由V1,V2∈ (0,+∞)且V1<V2,得V1V2>0, V2- V1 >0 又k>0,于是 p(V1 ) p(V2 ) 0
四.作业布置 书面作业:课本P32 练习:1、2、5 课堂作业:P39习题1.3A组第2题. 2(选做) 证明函数f(x)=x3 在(-∞,+∞) 上是增函数.
例1:
y
Y=2x+1
y
Y=(x-1)2-1
写 o x 出 函 数 增区间为 (, ) 的 单 y 1 调 y x 区 间
O
o
-1
2、由图象知:函数在 ,上不具有单调性。
y
o y x x
y
在(-∞,+∞) 是减函数 在(-∞,0) 和(0,+∞) 是减函数 在 增函数 在 减函数
在(o y x x
∞,+∞)是
增函数
在(-∞,0) 和(0,+∞) 是增函数
o
y o
o
y o
x
在 增函数 x 在 减函数
(三)归纳小结: 这节课我们学习了函数单调性的定义, 要特别注意定义中“给定区间”,“属于”,“任 意” “都有”这几个关键词语;在写单调区间时不 要 轻易用并集的符号连接; 1、函数的单调性一般是先根据图象判断,再 利用定义证明.求函数的单调区间时必须要注 意函数的定义域,单调性的证明一般分五步: 取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论 2、直接利用初等函数的单调区间。
函数的单调性第一课时-高一数学必修一课件
![函数的单调性第一课时-高一数学必修一课件](https://img.taocdn.com/s3/m/d24f4941178884868762caaedd3383c4bb4cb4de.png)
基本初等函数单调性判断
2-2x
2
(4)y
=
x
(3)y=-x +2x
构建数学
定义域: R
定义域: R
y
y
1
2
x
1
2
x
f x 在区间 ,
1上单调递增
f x 在区间 ,
1上单调递减
单调增区间为: ,
1
单调减区间为: ,
1
f x 在区间1,
上单调递减
y5
文字语言
4
在y轴左侧,f(x)=x2图象下降的;即当
x≤0时,即f(x)随着x的增大而减小;
3
2
在y轴右侧,f(x)=x2图象上升的;即当
x>0时,即f(x)随着x的增大而增大.
1
- 4 -3
-2
从左向右看
-1 0
1
2 3
4
-1
图像语言 上升或下降
x
如何用符号语言刻画函 数的单调性呢?
新知引入——二次函数f(x)=x2的单调性
新知学习:单调性的定义
特别地,当函数 () 在它的定义域上单调递减增时,我们就称它为增函数.
如:() = 就是在R上的增函数.
特别地,当函数 () 在它的定义域上单调递减减时,我们就称它为减函数.
如:() = −就是在R上的减函数.
注意:增函数、减函数是针对的是函数的整个定义域,是函数的整体性质,而函数
这时我们就说函数() = ||在区
间(−∞, ]上是单调递增的.
新知学习:单调性的定义
单调递增
单调性是局部性质
单调递减
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,
函数的单调性(第一课时 课件
![函数的单调性(第一课时 课件](https://img.taocdn.com/s3/m/c27a1ad1112de2bd960590c69ec3d5bbfd0adadc.png)
(-∞,1] (3)二次函数 y=x2﹣2ax+1 的单调递增区间是:
[a,+∞) (4)二次函数 y=ax2+bx+c 的单调递增区间是:
定义法证明单调性
例2、证明函数f ( x)=x3+3在( ,+)上是增函数.
解:任取x1,x2 ( ,+),设x1<x2,
A 2、 下列函数,在区间(0,1)上是增函数的是( )
A. y | x | B. y 3 x
C. y 1 D. y x2 4 x
C 3、 函数y | x 2 | 在区间[3, 0]上是( )
A.单调递减 B.单调递增
C.先减后增 D.先增后减
四、课堂小结
本节课主要学习了哪些内容?
1.知识层面:①单调性的定义 ②利用定义法证明单调性 利用图象法观察单调性
当x<0时,f(x)=x2图象下降的, 即f(x)随着x的增大而减小;
f (x) x2
思考2:“当x<0时,f(x)随着x的增大而减小”,“x增大了”怎么用符
号语言来表示?“对应的函数f(x)减小了”呢?结合以下表格,你能给出
具体的描述吗?
x
... -5 -4 -3 -2 -1 ...
f(x)=x2 ... 25 16 9 4 1 ...
在[0,1]和(1, 2]这两个区间的并集(即[0, 2])上也是增函数。
(2)函数f(x)在区间A、B上均为增(减)函数,一般不能简单认为f(x)
在A ∪ B上是增(减)函数 ——单调区间之间不能用“∪”
3、函数f ( x)=x2在区间[1,3]上是增函数.
函数的单调性(第一课时)(Word)
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函数的单调性(第一课时)【学习目标】1.了解函数单调性的概念,掌握判断一些简单函数单调性的方法.2.能用文字语言和数学符号正确表达增函数、减函数、单调性等概念,能准确理解这些定义的本质特点.【学习障碍】1.由于对单调性定义的理解不透,误认为它是一个整体性质,实质上是区间内的性质. 2.利用定义论证单调性时,推理过程不严密不规范. 3.函数单调性的应用意识不强.【学习策略】 Ⅰ.学习导引1.预习课本第P 58~59页2.本课时重点是单调性的概念,难点是判断函数的单调性.3.对于函数的单调性,要求①会用作差(商)法证明一些简单函数的单调性.②给出函数解析式时,会确定函数在其定义域内的单调区间.③会利用单调性作图.Ⅱ.知识拓宽应用函数的单调性可以求解不等式,求函数的最值等. Ⅲ.障碍分析1.若函数f (x )在区间D 1、D 2上分别为增函数,f (x )一定是D 1∪D 2上的增函数吗? 单调性是与“区间”紧密相关的概念,一个函数在不同的区间上可以有不同的单调性.若 f (x )在区间D 1、D 2上分别为增函数,但f (x )不一定在区间D 1∪D 2上是增函数.例如y =-x 1在(-∞,0)上是增函数,在(0,+∞)上也是增函数,但在(-∞,0)∪(0,+∞)上不是增函数,f (1)<f (-1)便是一例. 2.函数的单调性定义中的x 1,x 2能否用特殊值来代替?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具有任意性,不能用特殊值替代.3.函数的单调性可解决什么样的问题?已知函数在某区间内的单调性,可以比较两个函数值的大小,也可用来求函数在某区 间内的值域或最大(小)值,这时常结合函数的图象,运用数形结合的思想方法.[例1]判断函数f (x )=x +x 1在区间(0,+∞)上的单调性,并求出函数的值域.解:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=(x 1+11x )-(x 2+21x )=212121)1)((x x x x x x ⋅--∵0<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>0. 且当1≤x 1<x 2时,x 1x 2-1>0, 当0<x 1<x 2≤1时 x 1x 2<1,x 1x 2-1<0∴当x 1,x 2∈[1,+∞]时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2)∴函数y =x +x 1在区间(0,1)上是减函数,在区间[1,+∞]上是增函数.易知y =x +x 1(x >0)时恒有y >0且当x =1时,y min =2. 从而值域为[2,+∞)点评:函数y =x +x a(a ≠0)是一类经常用到的函数,当a ≠0时,它有两个减区间[-a ,0],(0, a ).同时有两个增区间[a ,+∞),(-∞,-a ]. [例2]判断下列函数的单调性(1)f (x )=-x 2+3x -2;(2)f (x )=3|x |.解:(1)f (x )=-(x -23)2+41∵f (x )=-(x -23)2+41的图象是开口向下的抛物线,对称轴为x =23∴f (x )在(-∞,23)上是增函数,在[23,+∞]上是减函数.(2)f (x )=⎩⎨⎧<-≥)0(3)0(3x x x x ∴由f (x )的图象可知,f (x )在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数. Ⅲ.思维拓展[例3]判定并证明下列函数在指定区间内的单调性 (1)y =-x 3+1(x ∈R ).(2)y =12+x -ax (a ∈[1,+∞),x ∈[0,+∞)).(1)解法一:在(-∞,+∞)上任取x 1、x 2,使x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(-x 13+1)-(-x 23+1)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 22+x 1x 2+x 12) ∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0若x 1·x 2>0,则x 22+x 1x 2+x 12>0, 若x 1·x 2=0,由x 1≠x 2,则x 12+x 22>0 也有x 22+x 1x 2+x 12>0若x 1·x 2<0,x 22+x 1x 2+x 12=(x 1+x 2)2-x 1x 2>0 ∴对于任意的x 1<x 2都有x 22+x 1x 2+x 12>0∴f (x 1)-f (x 2)=(x 2-x 1)(x 22+x 1x 2+x 12)>0即f (x 1)>f (x 2) ∴y =f (x )=-x 3+1在R 上是减函数.解法二:在(-∞,+∞)上任取x 1、x 2,使x 1<x 2则f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 22+x 1x 2+x 12)=(x 2-x 1)[(x 2+21x )2+43x 12]∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,且x 1,x 2不同时为零,∴(x 2+21x )2与43x 12不同时为零,即(x 2+21x )2+43x 12>0∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴y =f (x )=-x 3+1在R 上是减函数. (2)解:任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=(121+x -ax 1)-(122+x -ax 2) =(112221+-+x x )-a (x 1-x 2)=11))((22212121++++-x x x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )∵x 1,x 2∈[0,+∞],且x 1<1,122221+<+x x x ∴x 1+x 2<112221+++x x从而11222121++++x x x x <1,又a ∈[1,+∞]∴11222121++++x x x x -a <0∴f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)( 11222121++++x x x x -a )>0即f (x 1)>f (x 2)∴y =f (x )=12+x -ax (a ∈[1,+∞))在区间[0,+∞)上是单调减函数. 点评:证明函数单调性的一般步骤为:①取点 ②作差 ③变形 ④定号.Ⅴ.探究学习已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是减函数,且满足f (x +y )=f (x )·f (y ),f (2)=91,试求不等式f (x )f (3x 2-1)<271的解集.参考答案:解:函数f (x )在(-∞,+∞)上是减函数且满足f (x +y )=f (x )f (y )∴f (2)=f (1+1)=f (1)·(1)=91<f (1) ∴f (1)=31由f (x )·f (3x 2-1)<271得f (x +3x 2-1)<271而271=31×91=f (1)f (2)=f (3)∴f (x +3x 2-1)<f (3),x +3x 2-1>3解得x <-34或x >1故所求不等式的解为{x |x <-34或x >1=【同步达纲练习】一、选择题1.在区间(-∞,0)上为增函数的是A .y =-(x +1)2B .y =1+x 2C .y =x -1D .y =x x-12.若函数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A .a ≥3B .a ≥-3C .a ≤-3D .a ≤5 3.函数y =245x x --的单调递增区间是A .(-∞,-2)B .[-5,-2]C .(-2,+∞)D .[-2,1] 4.已知函数y =f (x )定义在[-2,1]上,且有f (-1)>f (0),则下列判断正确的是A .f (x )必为[-2,-1]上的单调增函数B .f (x )不是[-2,-1]上的单调增函数C .f (x )必为[-2,-1]上的单调减函数D .f (x )不是[-2,-1]上的单调减函数二、填空题5.已知f (x )在定义域内是减函数,且f (x )>0在其定义域内,y =a -f (x )的单调性为______________函数.y =)(x f 的单调性为____________函数.6.函数y =x x+-11的减区间为______________.7.已知(-∞,a )是函数f (x )=11-x (x ≠1)的反函数的一个单调递减区间,则实数a 的取值范围是______________.三、解答题8.函数f(x)当x>0时有意义,且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),f(x)在(0,+∞)上是增函数.(1)求证:f(1)=0.(2)求f(4).(3)如果f(x)+f(x-3)≤2,求x的取值范围.9.已知函数f(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数,a和b为实数.(1)求证:命题“如果a+b≥0,那么f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”成立.(2)判断(1)的逆命题是否成立,并说明为什么.参考答案【同步达纲练习】一、1.D 提示:y =-(x +1)2在(-∞,0)上是先增后减的函数,y =1+x 2,y =x-1在(-∞,0)上为减函数,故选D .2.C 提示:由-2)1(2-a ≥4得a ≤-33.B 提示:由5-4x -x 2≥0得-5≤x ≤1且5-4x -x 2在[-5,-2]上是增函数,故y =245x x --的单调递增区间为[-5,-2].4.B 提示:根据增函数的定义知选B二、5.增 减 提示:由定义知y =a -f (x )为增函数y =)(x f 为减函数6.(-∞,-1)及(-1,+∞) 提示:作出y =x x+-11的图象知减区间为(-∞,-1)及(-1,+∞) 7.a ≤0 提示:由反函数图象可得a ≤0三、8.(1)由f (xy )=f (x )+f (y ),令x =2,y =1,得f (2)=f (2)+f (1),∴f (1)=0.(2)令x =y =2,∴f (4)=f (2)+f (2)=2. (3)f (x )+f (x -3)=f (x (x -3)),且f (4)=2,∴f (x )+f (x -3)≤2=f (4)可化为f (x (x -3))≤f (4).依题有⎪⎩⎪⎨⎧≤->->,4)3(,03,0x x x x 解得3<x ≤4.9.(1)a +b ≥0,则a ≥-b 或b ≥-a .∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).(2)逆命题为“若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0”.反证法:假设a+b<0,则a<-b或b<-a,依题有f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),与已知矛盾,∴假设不成立,a+b≥0.友情提示:方案范本是经验性极强的领域,本范文无法思考和涵盖全面,供参考!最好找专业人士起草或审核后使用。
函数单调性第一课时教学设计
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函数单调性第一课时教学设计课题:函数的单调性(第一课时)1.教学目标(1)知识与技能:使学生理解函数单调性的概念,掌握判别函数的单调性的方法.(2)过程与方法:从生活实际和已有旧知出发,引导学生探索函数的单调性的概念,应用图象和单调性的定义解决函数单调性问题,使学生领会数形结合的数学方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.(3)情感态度价值观:使学生体验数学的严谨性,培养学生细心观察、归纳、分析的良好习惯和不断探求新知识的精神.2.教学重点(1)函数单调性的概念;(2)运用函数单调性的定义判断和证明一些函数的单调性.教学难点利用函数单调性的定义判断和证明函数的单调性.3.教学方法和教学手段探索发现法和运用多媒体教学.4.教学过程(一)问题情境(播放中央电视台天气预报的音乐)如图为兰州市2019年中秋这一天24小时内的气温变化图,观察这张气温变化图:问题1 怎样描述气温随时间增大的变化情况?问题2 怎样用数学语言来刻画上述时段内“随着时间的增大气温逐渐升高”这一特征?问题3 在区间[4,16]上,气温是否随时间增大而增大?(二)定义形成1、单调增函数、单调减函数设函数)(x f y =的定义域为A ,区间I ?A .如果对于区间I 内的任意两个值21,x x ,若当1x <2x 时,都有)(1x f <)(2x f ,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调增函数,I 称为)(x f y =的单调增区间.如果对于区间I 内的任意两个值21,x x ,若当1x <2x 时,都有)(1x f >)(2x f ,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调减函数,I 称为)(x f y =的单调减区间.2、单调性、单调区间若函数y = f (x )在区间I 上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数)(x f y =在区间I 上具有单调性,单调增区间和单调减区间统称为单调区间.(三)定义运用1、回到问题情境,提出问题:你能找出气温图中的单调区间吗?2、回顾初中学过的函数,说出所列举具体函数的单调区间,并判断函数在各区间上的单调性.运用函数单调性的定义,证明你判断的结论.(1)22+-=x y ;(2)322-+=x x y ;(3)xy 1=.运用实物投影,投影个别学生的证明,纠正出现的问题,规范证明的格式.请学生归纳运用定义法探求并证明函数单调性的步骤,投影演示:①取值;②作差变形;③定号;④判断.(四)问题讨论问题讨论函数1)(+=x x x f 的单调性.实际问题在一碗水中,加入一定量的糖,糖加得越多糖水就越甜.你能运用所学过的数学知识来解说这一现象吗?(五)课堂小结1、函数单调性的定义.2、判断、证明函数单调性的方法:图象、定义.(六)作业布置(1)阅读课本P34-35 例2(2)书面作业:课本P43 1、4、7课后尝试1、若定义在R 上的单调减函数)(x f 满足)3()1(a f a f -<+,你知道a 的取值范围吗? 2、二次函数c bx x y ++=2在[0,+∞)是增函数,你能确定字母b 的值吗?教学设计说明本节课是一节概念课.函数单调性的本质是利用解析的方法来研究函数图象的性质,如何将图形特征用严谨的数学语言来刻画是本节课的难点之一.另一难点是学生在高中阶段第一次接触代数证明,如何进行严格的推理论证并完成规范的书面表达.围绕以上两个难点,在本节课的处理上,我着重注意了以下几个问题:1、重视学生的亲身体验.具体体现在两个方面:①将新知识与学生的已有知识建立了联系.如:学生对一次函数、二次函数和反比例函数的认识,学生对“y 随x 的增大而增大”的理解;②运用新知识尝试解决新问题.如:对函数1)(+=x x x f 在定义域上的单调性的讨论.2、重视学生发现的过程.如:充分暴露学生将函数图象(形)的特征转化为函数值(数)的特征的思维过程;充分暴露在正、反两个方面探讨活动中,学生认知结构升华、发现的过程.3、重视学生的动手实践过程.通过对定义的解读、巩固,让学生动手去实践运用定义.4、重视课堂问题的设计.通过对问题的设计,引导学生解决问题.。
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Ⅱ.知识拓宽应用函Fra bibliotek的单调性可以求解不等式,求函数的最值等.
Ⅲ.障碍分析
1.若函数f(x)在区间D1、D2上分别为增函数,f(x)一定是D1∪D2上的增函数吗?
单调性是与“区间”紧密相关的概念,一个函数在不同的区间上可以有不同的单调性.若
f(2)= ,试求不等式f(x)f(3x2-1)< 的解集.
参考答案:
解:函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数且满足f(x+y)=f(x)f(y)
∴f(2)=f(1+1)=f(1)·(1)= <f(1)
∴f(1)=
由f(x)·f(3x2-1)< 得f(x+3x2-1)<
而 = × =f(1)f(2)=f(3)
∴f(x+3x2-1)<f(3),x+3x2-1>3
解得x<- 或x>1
故所求不等式的解为{x|x<- 或x>1=
【同步达纲练习】
一、选择题
1.在区间(-∞,0)上为增函数的是
A.y=-(x+1)2B.y=1+x2C.y= D.y=
2.若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函数,那么实数a的
不能用特殊值替代.
3.函数的单调性可解决什么样的问题?
已知函数在某区间内的单调性,可以比较两个函数值的大小,也可用来求函数在某区
间内的值域或最大(小)值,这时常结合函数的图象,运用数形结合的思想方法.
[例1]判断函数f(x)=x+ 在区间(0,+∞)上的单调性,并求出函数的值域.
解:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
f(x)在区间D1、D2上分别为增函数,但f(x)不一定在区间D1∪D2上是增函数.例
如y=- 在(-∞,0)上是增函数,在(0,+∞)上也是增函数,但在(-∞,0)
∪(0,+∞)上不是增函数,f(1)<f(-1)便是一例.
2.函数的单调性定义中的x1,x2能否用特殊值来代替?
单调性是函数在某一区间上的“整体性质”,因此,定义中的x1,x2具有任意性,
(1)y=-x3+1(x∈R).
(2)y= -ax(a∈[1,+∞),x∈[0,+∞)).
(1)解法一:在(-∞,+∞)上任取x1、x2,使x1<x2,则f(x1)-f(x2)=(-x13+1)-(-x23+1)=x23-x13=(x2-x1)(x22+x1x2+x12)
∵x1<x2,∴x2-x1>0
些定义的本质特点.
【学习障碍】
1.由于对单调性定义的理解不透,误认为它是一个整体性质,实质上是区间内的性质.
2.利用定义论证单调性时,推理过程不严密不规范.
3.函数单调性的应用意识不强.
【学习策略】
Ⅰ.学习导引
1.预习课本第P58~59页
2.本课时重点是单调性的概念,难点是判断函数的单调性.
3.对于函数的单调性,要求①会用作差(商)法证明一些简单函数的单调性.②给出
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)
∴y=f(x)=-x3+1在R上是减函数.
(2)解:任取x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2,
f(x1)-f(x2)=( -ax1)-( -ax2)
=( )-a(x1-x2)
= -a(x1-x2)
=(x1-x2)( -a)
∵x1,x2∈[0,+∞],且x1<
解:(1)f(x)=-(x- )2+
∵f(x)=-(x- )2+ 的图象是开口向下的抛物线,对称轴为x=
∴f(x)在(-∞, )上是增函数,在[ ,+∞]上是减函数.
(2)f(x)=
∴由f(x)的图象可知,f(x)在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数.
Ⅲ.思维拓展
[例3]判定并证明下列函数在指定区间内的单调性
易知y=x+ (x>0)时恒有y>0
且当x=1时,ymin=2.
从而值域为[2,+∞)
点评:函数y=x+ (a≠0)是一类经常用到的函数,
当a≠0时,它有两个减区间[- ,0],(0, ).同时有两个增区间
[ ,+∞),(-∞,- ].
[例2]判断下列函数的单调性
(1)f(x)=-x2+3x-2;(2)f(x)=3|x|.
∴x1+x2<
从而 <1,又a∈[1,+∞]
∴ -a<0
∴f(x1)-f(x2)=(x1-x2)( -a)>0
即f(x1)>f(x2)
∴y=f(x)= -ax(a∈[1,+∞))在区间[0,+∞)上是单调减函数.
点评:证明函数单调性的一般步骤为:①取点②作差③变形④定号.
Ⅴ.探究学习
已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数,且满足f(x+y)=f(x)·f(y),
若x1·x2>0,则x22+x1x2+x12>0,
若x1·x2=0,由x1≠x2,则x12+x22>0
也有x22+x1x2+x12>0
若x1·x2<0,x22+x1x2+x12=(x1+x2)2-x1x2>0
∴对于任意的x1<x2都有x22+x1x2+x12>0
∴f(x1)-f(x2)=(x2-x1)(x22+x1x2+x12)>0即f(x1)>f(x2)
∴y=f(x)=-x3+1在R上是减函数.
解法二:在(-∞,+∞)上任取x1、x2,使x1<x2则f(x1)-f(x2)=x23-x13=(x2-x1)(x22+x1x2+x12)=(x2-x1)[(x2+ )2+ x12]
∵x1<x2,∴x2-x1>0,且x1,x2不同时为零,
∴(x2+ )2与 x12不同时为零,即(x2+ )2+ x12>0
f(x1)-f(x2)=(x1+ )-(x2+ )=
∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2>0.
且当1≤x1<x2时,x1x2-1>0,
当0<x1<x2≤1时
x1x2<1,x1x2-1<0
∴当x1,x2∈[1,+∞]时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2)
∴函数y=x+ 在区间(0,1)上是减函数,在区间[1,+∞]上是增函数.
.函数的单调性(第一课时)
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函数的单调性(第一课时)
【学习目标】
1.了解函数单调性的概念,掌握判断一些简单函数单调性的方法.
2.能用文字语言和数学符号正确表达增函数、减函数、单调性等概念,能准确理解这