函数的单调性(导学案)
函数的单调性与最值导学案
学案5 函数的单调性与最值导学目标: 1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会用定义判断函数的单调性,会求函数的单调区间及会用单调性求函数的最值.自主梳理1.单调性(1)定义:一般地,设函数y =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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是______________.(2)单调性的定义的等价形式:设x 1,x 2∈[a ,b ],那么(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上是________;(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上是________. (3)单调区间:如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或减函数,那么说函数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__________.(4)函数y =x +a x(a >0)在 (-∞,-a ),(a ,+∞)上是单调________;在(-a ,0),(0,a )上是单调______________;函数y =x +a x(a <0)在______________上单调递增. 2.最值一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M (f (x )≥M );②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的____________.自我检测1.若函数y =ax 与y =-b x在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是 ) A .增函数 B .减函数C .先增后减D .先减后增2.设f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a 为实数,则有 ( )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 )3.下列函数在(0,1)上是增函数的是 ( )A .y =1-2xB .y =x -1C .y =-x 2+2xD .y =54.设(a ,b ),(c ,d )都是函数f (x )的单调增区间,且x 1∈(a ,b ),x 2∈(c ,d ),x 1<x 2,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 .不能确定5.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2-4x +c 的值域为 ( )A .[c,55+c ]B .[-43+c ,c ] C .[-43+c,55+c ] D .[c,20+c ] 探究点一 函数单调性的判定及证明例1 设函数f (x )=x +a x +b(a >b >0),求f (x )的单调区间,并说明f (x )在其单调区间上的单调性.变式迁移1 已知f (x )是定义在R 上的增函数,对x ∈R 有f (x )>0,且f (5)=1,设F (x )=f (x )+1f (x ),讨论F (x )的单调性,并证明你的结论.探究点二 函数的单调性与最值例2 已知函数f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞).(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.变式迁移2 已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.探究点三 抽象函数的单调性例3 已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数;(2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.变式迁移3 已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f (x 1x 2)=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的单调性;(3)若f (3)=-1,解不等式f (|x |)<-2.分类讨论及数形结合思想 例 (12分)求f (x )=x 2-2ax -1在区间[0,2]上的最大值和最小值.【(满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1“a =1”是“函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,+∞)上为增函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x , x ≥0,4x -x 2, x <0,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是 ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞) B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)3.用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为( )A .4B .5C .6D .74.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a x +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是 A .(-1,0)∪(0,1) B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,1)D .(0,1]5.已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值 ( )A .一定大于0B .一定小于0C .等于0D .正负都有可能题号 1 2 3 4 5答案 6.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.7.设f (x )是增函数,则下列结论一定正确的是________(填序号).①y =[f (x )]2是增函数;②y =1f (x )是减函数; ③y =-f (x )是减函数;④y =|f (x )|是增函数.8.设0<x <1,则函数y =1x +11-x的最小值是________. 三、解答题(共38分)9.(12分)(湖州模拟)已知函数f (x )=a -1|x |.(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围.10.(12分)已知f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2]时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.11.)已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若a ,b ∈[-1,1],a +b ≠0时,有f (a )+f (b )a +b >0成立.(1)判断f (x )在[-1,1]上的单调性,并证明它;(2)解不等式:f (x +12)<f (1x -1);(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有的a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.。
高中数学《利用导数判断函数单调性》导学案
高中数学《利用导数判断函数单调性》导学案例1:(2015•陕西)设f (x )=x ﹣sinx ,则f (x )( )A .既是奇函数又是减函数B .既是奇函数又是增函数C .是有零点的减函数D .是没有零点的奇函数 解:由于()0cos 1≥-='x x f ,故()x f 为增函数,又()()()()0sin sin =---+-=-+x x x x x f x f ,则()x f 为奇函数,且()00=f ,A 、C 、D 均错,选B 。
例2:已知函数f (x )=,若a =f (ln3),b =f (ln4),c=f (ln5),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .c >a >bC .b >a >cD .b >c >a解:()x x x x ex e xe e x f -=-='12,故当()x f x ,1<为增函数,当()x f x ,1>为减函数,又,13ln 4ln 5ln >>>,故()()()5ln 4ln 3ln f f f >>,选A 。
1.下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( )A .y=sin 2xB .y=xe xC .y=x 3﹣xD .y=ln (1+x )﹣x2.32()31f x x x =-+是减函数的区间为( )A .(2,)+∞ B.(,2)-∞ C.(,0)-∞ D.(0,2)3.函数214y x x=+的单调增区间为( ) A . (0)+∞, B .12⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭, C .(1)-∞-, D .12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭, 4.下列函数中,在区间(1)+∞,上为增函数的是( ) A . 21x y =-+ B .1x y x =- C .2(1)y x =-- D .12log (1)y x =- 5.函数()ln (0)f x x x x =>的单调递增区间是 .6.三次函数3()1y f x ax ==-在()-∞+∞,内是减函数,则( ) A . 1a = B .2a = C .0a ≤ D .0a <7.函数2()(1)f x x x =-的单调递减区间是________.8.函数cos sin y x x x =-在下面哪个区间内是增函数( )A . π3π22⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .(π2π),C .3π5π22⎛⎫ ⎪⎝⎭, D .(2π3π), 9.若y ax =与b y x=-在()0+∞,上都是减函数,对函数3y ax bx =+的单调性描述正确的是 A .在()-∞+∞,上是增函数 B .在()0+∞,上是增函数 C .在()-∞+∞,上是减函数 D .在()0-∞,上是增函数,在()0+∞,上是减函数 10.函数()()()321483f x ax a x b x b =+-+-+的图象关于原点中心对称,则()f x ( )A .在343⎡⎤-⎣⎦上为增函数B .在433⎡-⎣上为减函数C .在)43⎡+∞⎣上为增函数,在(43⎤-∞-⎦,上为减函数D . 在(3-∞-,上为增函数,在)3⎡+∞⎣上为减函数 函数的单调性函数单调性的判定方法:设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果)('x f >0,则)(x f y =为增函数;如果)('x f <0,则)(x f y =为减函数.例3:(2015•新课标II )设函数f′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (﹣1)=0,当x >0时,xf′(x )﹣f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A .(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B .(﹣1,0)∪(1,+∞)C .(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D .(0,1)∪(1,+∞) 解:由于当x >0时,()2()()0f x xf x f x x x '⎡⎤'-=<⎢⎥⎣⎦,则()f x x 为减函数;又()01=-f ()x f 为奇函数,则()01=f ,当x >1时,()0<x f ,当0<x<1时,()0>x f ,根据奇函数的图像可得()0>x f 成立的x 的取值范围是(﹣∞,﹣1)∪(0,1),选A 。
函数的单调性导学案
1.3 函数的基本性质1.3.1函数的单调性(1)【目标】1、准确了解增函数、减函数的概念及其定义;2、会讨论和证明一些简单的函数的单调性; 【课程导读】(阅读课本P 27-29,完成下列问题) 1、定义域为I 的函数f (x )的增减性2、如图是定义在闭区间[-5,5]上的函数)(x f y =, (1)比较f (-1.5),f (0),f (0.99)的大小关系。
(2)写出函数()x f y =的单调区间。
3、判断(1)所有的函数在其定义域上都具有单调性.( ) (2)函数f (x )为R 上的减函数,则f (-3)>f (3).( )(3)在增函数与减函数的定义中,可以把“任意两个自变量”改为“存在两个自变量”.( ) (4)若对函数f (x )在R 上,有f(1)<f(2)<f(3)<···,则可以得f (x ) 在R 上单调递增。
( ) 4、函数f (x )在R 上是减函数,则有( )A .f (3)<f (5)B .f (3)≤f (5)C .f (3)>f (5)D .f (3)≥f (5)5、函数)(x f 在),(b a 和),(d c 都是增函数,若),(),,(21d c x b a x ∈∈,且21x x <那么( )A .)()(21x f x f < B .)()(21x f x f > C .)()(21x f x f = D .无法确定 【方法导练】探究一 求函数单调区间例1、作出下列函数的图象并写出其单调区间。
⎩⎨⎧<+-≥+===+-=+=)0(1)0(1)5(1)4()3(22)2(1)1(222x x x x y xy xy x y x y跟踪训练1、(1)下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ).A .32y x =-+B . 3y x=C . 245y x x =-+D . 23810y x x =+- (2)函数2610y x x =--+,]5,5[-∈x 的单调增区间是__________,单调减区间__________(3)函数f (x )=|x -3|的单调递增区间是________,单调递减区间是________. (4)下列四个函数在(-∞,0)上为增函数的是 ①y =|x |+1;②y =|x |x ;③y =-x 2|x |;④y =x +x|x |.【课后训练】1、函数y =x 2-6x 的减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3] 2、下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )A .y =3-xB .y =x 2+1C .y =1xD .y =-|x +1|3、函数y =|x +2|在区间[-3,0]上( )A .递减B .递增C .先减后增D .先增后减 4、函数y =2x -3的单调增区间是( )A .(-∞,-3] B.⎣⎡⎭⎫32,+∞ C .(-∞,1) D .[-1,+∞)5、如图所示为函数y =f (x ),x ∈[-4,7]的图象,则函数f (x )的单调递增区间是________.6、已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥1,5-x ,x <1,则f (x )的单调递减区间是________.7、作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,(x -2)2+3,x >1的图象,并指出函数f (x )的单调区间.8、画出函数y =-x 2+2|x |+1的图象并写出函数的单调区间.9、已知函数y =ax 和y =-bx在(0,+∞)上都是减函数,则函数f (x )=bx +a 在R 上是( )A .减函数且f (0)<0B .增函数且f (0)<0C .减函数且f (0)>0D .增函数且f (0)>0 10、函数y =-|x |在[a ,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是________.探究二 利用定义证明函数单调性例2、证明函数f (x )=x +4x在(2,+∞)上是增函数.变式、若本例的函数不变,试判断f (x )在(0,2)上的单调性.跟踪训练2(1)求证:f (x)=2-xx +1在(-1,+∞)上为减函数(2)求证:y= -x 2+2x 在]3,1[∈x 单调递减(3)求证:1)(3+=x x f 在R 上是增函数(4)证明函数f (x )=x 在[0,+∞)上是增函数.。
3.2.1 函数的单调性导学案
3.2 函数的基本性质3.2.1 单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性【学习目标】1、创设情境引入新课上图为股市中,某支股票在半天内的行情,请描述此股票的涨跌情况.2、设问启思探究新知画出函数y=x2的图象,观察图象特点,描述函数值的变化趋势,了解单调性。
在y轴左侧部分从左到右是____的,y随x的增大而____在y轴右侧部分从左到右是____的,y随x的增大而____用数学符号语言形成单调递增函数和单调递减函数的定义:模仿上述过程,用符号语言刻画 的单调性根据上面两个实例,抽象出函数单调性的定义:上在区间,那么就称时,都有,当,如果:,区间的定义域为一般地,设函数D x f x f x f x x D x x I D I x f )()()()(212121<<∈∀⊆______,区间D 叫做y =f (x )的_____________增时,就称它是在它的定义域上单调递特别地,当函数)(x f ______ 上在区间,那么就称时,都有,当,如果D x f x f x f x x D x x )()()(212121><∈∀_______区间D 叫做y =f (x )的_____________减时,就称它是在它的定义域上单调递特别地,当函数)(x f _______3、学以致用 理解感悟是增函数所以因为存在)函数()(),2()1(,)(12x f f f x x f <=( ) x 2 x 1 B C Axy O x y xy[][][]())上也是增函数区间的并集(即在这两个上均为增函数,则函数和在)如图,函数(2,02,11,0)(2x f(3)根据图象写出单调区间。
二、利用定义研究函数的单调性引例:根据定义证明函数2x f(x)=在区间(- ∞ ,0]上单调递减.总结利用定义证明函数单调性的步骤:练习:根据定义证明函数2x f(x)=在区间[0, +∞)上单调递增.例1. 根据定义,研究函数)0()(≠+=k b kx x f 的单调性。
高中数学《函数的单调性 》导学案
1.3.1单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性1.增减函数定义2.函数单调区间如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么说函数f(x)在这一区间上具有(严格的)□6单调性,区间D叫做函数y=f(x)的□7单调区间.3.基本初等函数的单调性1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)所有函数在定义域上都具有单调性.()(2)增、减函数定义中的“任意x1,x2∈D”可以改为“存在x1,x2∈D”.()(3)若函数f(x)在实数集R上是增函数,则有f(1)<f(4).()答案(1)×(2)×(3)√2.做一做(1)(教材改编P32T1)小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事物吻合得最好的图象是()(2)已知函数f(x)=x的图象如图1所示,①从左至右图象是上升的还是下降的:________.②在区间________上,随着x的增大,f(x)的值________,在此区间上函数是增函数还是减函数:________.(3)已知函数f(x)=-2x+1的图象如图2所示,①从左至右图象是上升的还是下降的:________.②在区间________上,随着x的增大,f(x)的值________,在此区间上函数是增函数还是减函数:________.答案(1)C(2)①上升的②(-∞,+∞)增大增函数(3)①下降的②(-∞,+∞)减小减函数『释疑解难』(1)并非所有的函数都具有单调性.如函数f (x )=⎩⎨⎧ 1,x 为有理数,0,x 为无理数,它的定义域为R ,但不具有单调性.(2)函数在某个区间上是单调增(减)函数,但是在整个定义域上不一定是单调增(减)函数.如函数y =1x (x ≠0)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但是在整个定义域上不具有单调性.(3)一个函数出现两个或者两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,而应该用“和”或“,”连接,如函数y =1x (x ≠0)在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,不能认为y =1x (x ≠0)的单调减区间为(-∞,0)∪(0,+∞).(4)函数的单调性是相对于函数的定义域的子区间D 而言的.对于单独的一点,它的函数值是唯一确定的常数,没有增减变化,所以不存在单调性问题.因此在写单调区间时,区间端点可以包括,也可以不包括.但对于函数式无意义的点,单调区间一定不包括这些点.探究1 证明或判断函数的单调性例1 证明函数f (x )=x +4x 在(2,+∞)上是增函数.证明 任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+4x 1-x 2-4x 2=(x 1-x 2)+4(x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-4)x 1x 2. ∵2<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>4,x 1x 2-4>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=x +4x 在(2,+∞)上是增函数.拓展提升定义法证明单调性的步骤判断函数的单调性常用定义法和图象法,而证明函数的单调性则应严格按照单调性的定义操作.利用定义法判断(或运用)函数的单调性的步骤为:【跟踪训练1】 利用单调性的定义判断函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上的单调性.解 设x 1,x 2是区间(-1,+∞)上任意两个实数且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+2x 1+1-x 2+2x 2+1=x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1). ∵-1<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 1+1>0,x 2+1>0.∴x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1)>0, 即f (x 1)-f (x 2)>0,f (x 1)>f (x 2).∴y=x +2x +1在(-1,+∞)上是减函数. 探究2 求单调区间并判断单调性例2 (1)求函数y =|x 2+2x -3|的增区间与减区间;(2)作出函数f (x )=x 2-6x +9+x 2+6x +9的图象,并指出其单调区间.解 (1)令f (x )=x 2+2x -3=(x +1)2-4.作出f (x )的图象,保留其在x 轴上及其上方部分,将位于x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,得到y =|x 2+2x -3|的图象,如图所示.由图象,得原函数的增区间是[-3,-1]和[1,+∞),减区间是(-∞,-3]和[-1,1].(2)函数f (x )可化为:f (x )=|x -3|+|x +3|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x ,x ≤-3,6,-3<x ≤3,2x ,x >3.作出函数f (x )的图象如图所示.由图象知函数的单调区间为(-∞,-3],[3,+∞).其中,单调减区间为(-∞,-3],单调增区间为[3,+∞). 拓展提升常用画图象求单调区间(1)对于初等函数⎝ ⎛⎭⎪⎫y =kx +b ,y =ax 2+bx +c ,y =k x 单调区间的确定,常借助于函数图象直接写出.(2)对于含有绝对值的函数,往往转化成分段函数去处理其图象,借助于图象的变化趋势分析相应函数的单调性(区间).(3)函数的单调区间是函数定义域的子集,在求解的过程中不要忽略了函数的定义域.【跟踪训练2】 (1)根据下图说出函数在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数;(2)写出y =|x 2-2x -3|的单调区间.解 (1)函数在[-1,0],[2,4]上是减函数,在[0,2],[4,5]上是增函数.(2)先画出f (x )=⎩⎨⎧ x 2-2x -3,x <-1或x >3,-(x 2-2x -3),-1≤x ≤3的图象,如图. 所以y =|x 2-2x -3|的单调减区间是(-∞,-1],[1,3];单调增区间是[-1,1],[3,+∞). 探究3 函数单调性的应用例3 (1)已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),求a 的取值范围;(2)已知函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2在(-∞,4]上是减函数,求实数a 的取值范围.解 (1)由题意可知⎩⎨⎧ -1<1-a <1,-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⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23. (2)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2,∴f (x )的减区间是(-∞,1-a ].又∵已知f (x )在(-∞,4]上是减函数,∴1-a ≥4,即a ≤-3.∴所求实数a 的取值范围是(-∞,-3].拓展提升利用单调性比较大小或解不等式的方法(1)利用函数的单调性可以比较函数值或自变量的大小.在解决比较函数值的问题时,要注意将对应的自变量转化到同一个单调区间上.(2)相关结论①正向结论:若y =f (x )在给定区间上是增函数,则当x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2);当x 1>x 2时,f (x 1)>f (x 2);②逆向结论:若y =f (x )在给定区间上是增函数,则当f (x 1)<f (x 2)时,x 1<x 2;当f (x 1)>f (x 2)时,x 1>x 2.当y =f (x )在给定区间上是减函数时,也有相应的结论.【跟踪训练3】 (1)已知函数f (x )=x 2+bx +c 对任意的实数t 都有f (2+t )=f (2-t ),试比较f (1),f (2),f (4)的大小;(2)已知f (x )是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),求x 的取值范围.解 (1)由题意知f (x )的图象的对称轴方程为x =2,故f (1)=f (3).由题意知f (x )在[2,+∞)上是增函数,所以f (2)<f (3)<f (4),即f (2)<f (1)<f (4).(2)由题意,得⎩⎨⎧ -1≤x -2≤1,-1≤1-x ≤1,解得1≤x ≤2.① 因为f (x )是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),所以x -2<1-x ,解得x <32,②由①②得1≤x <32. 所以满足题设条件的x 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32.1.若f (x )的定义域为D ,A ⊆D ,B ⊆D ,f (x )在A 和B 上都单调递减,未必有f (x )在A ∪B 上单调递减.2.对增函数的判断,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),也可以用一个不等式来替代:(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0或f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0. 对减函数的判断,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),相应地也可用一个不等式来替代:(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0或f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0. 3.熟悉常见的一些单调性结论,包括一次函数,二次函数,反比例函数等.4.若f (x ),g (x )都是增函数,h (x )是减函数,则:①在定义域的交集(非空)上,f (x )+g (x )单调递增,f (x )-h (x )单调递增,②-f (x )单调递减,③1f (x )单调递减(f (x )≠0). 5.对于函数值恒正(或恒负)的函数f (x ),证明单调性时,也可以作商f (x 1)f (x 2)与1比较.1.下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y =f (x )的图象,则下列关于函数f (x )的说法错误的是( )A .函数在区间[-5,-3]上单调递增B .函数在区间[1,4]上单调递增C .函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D .函数在区间[-5,5]上没有单调性 答案 C解析 若一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接.故选C.2.函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( ) A .k >12 B .k <12 C .k >-12 D .k <-12答案 D解析 当2k +1=0时,不符合题意,∴2k +1≠0,由一次函数的单调性可知2k +1<0,即k <-12.3.函数y =f (x )在R 上为增函数,且f (2m )>f (-m +9),则实数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),所以2m >-m +9,即m >3.4.已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.答案 [-1,+∞)解析 设1<x 1<x 2,则x 1x 2>1.因为函数f (x )在(1,+∞)上是增函数,所以f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-a x 2+a 2=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a x 1x 2<0. 因为x 1-x 2<0,所以1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.因为x 1x 2>1,即-x 1x 2<-1,所以a ≥-1, 故实数a 的取值范围是[-1,+∞).5.已知函数f (x )=x -1x +1,判断f (x )在(0,+∞)上的单调性并用定义证明.解 f (x )在(0,+∞)上单调递增. 证明如下:任取x 1>x 2>0,f (x 1)-f (x 2)=x 1-1x 1+1-x 2-1x 2+1=2(x 1-x 2)(x 1+1)(x 2+1),由x 1>x 2>0知x 1+1>0,x 2+1>0,x 1-x 2>0,故f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x )在(0,+∞)上单调递增.A 级:基础巩固练一、选择题1.对于函数y =f (x ),在给定区间上有两个数x 1,x 2,且x 1<x 2,使f (x 1)<f (x 2)成立,则y =f (x )( )A .一定是增函数B .一定是减函数C .可能是常数函数D .单调性不能确定答案 D解析 由单调性定义可知,不能用特殊值代替一般值. 2.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 =1x D .y =-x 2+4答案 A解析 B 在R 上为减函数;C 在(-∞,0)上和(0,+∞)上为减函数;D 在(-∞,0)上为增函数,在(0,+∞)上为减函数.3.若y =f (x )是R 上的减函数,对于x 1<0,x 2>0,则( ) A .f (-x 1)>f (-x 2) B .f (-x 1)<f (-x 2) C .f (-x 1)=f (-x 2) D .无法确定答案 B解析 因为x 1<0,x 2>0,所以-x 1>-x 2,又y =f (x )是R 上的减函数,所以f (-x 1)<f (-x 2).4.函数y =x 2+x +1(x ∈R )的递减区间是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞ B .[-1,+∞) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12 D .(-∞,+∞)答案 C解析 y =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34,其对称轴为x =-12,在对称轴左侧单调递减,∴当x ≤-12时单调递减.5.已知f (x )在(-∞,+∞)内是减函数,a ,b ∈R ,且a +b ≤0,则有( )A .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b )C .f (a )+f (b )≤-f (a )-f (b )D .f (a )+f (b )≥-f (a )-f (b ) 答案 A解析 因为f (x )在(-∞,+∞)内是减函数,a ,b ∈R, 且a +b ≤0,所以a ≤-b ,b ≤-a ,所以f (a )≥f (-b ),f (b )≥f (-a ),所以f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ).二、填空题6.若函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案 a ≤-3解析 因为函数f (x )在区间(-∞,4]上单调递减,且函数f (x )的图象的对称轴为直线x =1-a ,所以1-a ≥4,即a ≤-3.7.设函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈R 都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]>0,则f (-3)与f (-π)的大小关系是______.答案 f (-3)>f (-π)解析 由(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,可知函数f (x )为增函数.又-3>-π,所以f (-3)>f (-π).8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -3)x +5,x ≤1,2ax ,x >1是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是________.答案(0,2]解析依题意得实数a应满足⎩⎪⎨⎪⎧a-3<0,2a>0,(a-3)+5≥2a,解得0<a≤2.三、解答题9.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧3-x2,x∈[-1,2],x-3,x∈(2,5],(1)画出f(x)的图象;(2)写出f(x)的单调递增区间及值域.解(1)f(x)的图象如下图.(2)函数f(x)在[-1,0]及[2,5]上为增函数,在(0,2)上为减函数,所以单调递增区间为[-1,0]和[2,5].由图象知值域为[-1,3].B级:能力提升练10.函数f(x)对任意a,b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)若f⎝⎛⎭⎪⎫xy=f(x)-f(y),f(2)=1,解不等式f(x)-f⎝⎛⎭⎪⎫1x-3≤2.解 (1)证明:设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,即f (x 2-x 1)>1.所以f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1>0,所以f (x 1)<f (x 2),所以f (x )是R 上的增函数.(2)因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f (x )-f (y ),所以f (y )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f (x ).在上式中取x =4,y =2,则有f (2)+f (2)=f (4), 因为f (2)=1,所以f (4)=2.于是不等式f (x )-f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x -3≤2可变形为f [x (x -3)]≤f (4).又由(1),知f (x )是R 上的增函数,所以⎩⎨⎧x (x -3)≤4,x -3≠0,解得-1≤x <3或3<x ≤4,所以原不等式的解集为[-1,3)∪(3,4].。
函数的单调性导学案
《3.2.1函数的单调性》
一、学习目标
1.了解函数的单调区间、单调性等概念.
2.会划分函数的单调区间,判断单调性.
3.会用定义证明函数的单调性.
二、导学指导与检测
三、巩固诊断
1.函数y =1x -1
的单调递减区间是________. 2.函数y=x 2-2x 和y=x 2-2│x │的单调区间分别是
3.知函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围为_____ ___.
4.若函数y =f (x )的定义域为R ,且为增函数,f (1-a )<f (2a -1),则a 的取值范围是_____ ___.
5.函数y =6x
的减区间是( ) A .[0,+∞)
B .(-∞,0]
C .(-∞,0),(0,+∞)
D .(-∞,0)∪(0,+∞)
6.函数f (x )在R 上是减函数,则有( )
A .f (3)<f (5)
B .f (3)≤f (5)
C .f (3)>f (5)
D .f (3)≥f (5)
7.函数y =|x +2|在区间[-3,0]上( )
A .递减
B .递增
C .先减后增
D .先增后减
8.函数f(x)=2x 2-mx+3,当x ∊[2,+∞)时是增函数,当x x ∊(-∞,2]时是减函数,则f(1)= .
四、堂清、日清记录
今日之事今日毕 日积月累成大器。
函数的单调性导学案
1.3.1 单调性与最大(小)值第1课时 函数的单调性学习目标: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学习重难点:重点:函数的单调性定义及其应用;常见函数的单调性;函数单调性的证明;难点:函数的单调性定义的理解和函数单调性的证明知识清单:课前预习(15分钟)阅读教材P 27-28完成下面填空知识点一 增函数和减函数的定义设函数)(x f y =的定义域为I如果对于定义域I 内某个区间D 上的 1x ,2x ,当时,21x x <都有 ,那么就说)(x f y =在区间D 上是增函数。
如果对于定义域I 内某个区间D 上的 1x ,2x ,当21x x <时,都有 ,那么就说)(x f y =在区间D 上是减函数。
知识点二 函数的单调性与单调区间如果函数)(x f y =在区间D 上是 ,那么就说函数)(x f y =在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间知识点三 常见函数的单调性1、设一次函数的解析式为)0(≠+=k b kx y ,当0>k 时,函数b kx y +=在R 上是 ;当0<k 时,函数b kx y +=在R 上是 。
2、设二次函数的解析式为)0(2≠++=a c bb ax y ,若0>a 时,则函数在 上是增函数,在 上是减函数;若0<a 时,则函数在 上是增函数,在 上是减函数。
3、设反比例函数的解析式为)0(≠=k x ky ,若0>k ,则函数x k y =在4、 上是减函数,在 上也是减函数;若0<k ,则函数x k y =在上是增函数,在 上也是增函数。
新知探究一、导(2分钟)观察生活中数据变化情况,用函数观点看待这些数据的变化,其实也就是随着函数自变量的变化,函数值是变大还是变小。
二、交(3分钟) 观察函数212,2,,y x y x y x y x=+=-+==的图象,随自变量增大时,函数值有什么变化规律?三、议(15分钟)思考1:从图像上我们根据什么来判断它是在增大还是在减小呢?思考2:能不能从解析式得到其变化趋势呢?观察一下这个二次函数2+=x y 的图像,你能不能从数量关系上来刻画出这段图像处于上升趋势呢?思考3: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”思考4:函数的单调区间与定义域是什么关系?思考5:函数22+-=x x y 的单调区间如何划分?思考6:如何判断函数的单调性?四、展(3分钟)五、评(4分钟)六、用(10分钟)A 例1 如图是定义在闭区间[-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?32 ()y f x =-4 21 54 3 1 -1-2 -1-5 -3 -2 o xB 例2 已知)(x f 是定义在]1,1[-上的 增函数,且)1()2(x f x f -<-求x 得取值范围C 例3 证明函数x x y 9+=在]3,0(上递减C 例4 讨论函数)0()(>+=k xk x x f 的单调性七、结(3分钟)课后作业(20分钟)(红对勾97页) A 1.下列命题正确的是( )A .函数y =kx (k 为常数,且k <0)在R 上是增函数B .函数y =x 2在R 上是增函数C .函数y =1x 在定义域内是减函数D .y =1x 在(-∞,0)上是减函数A 2.函数y =x 2-3x +2的单调减区间是( )A .[0,+∞)B .[1,+∞)C .[1,2] D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32 A 3.若y =(2k -1)x +b 是R 上的减函数,则有( )A .k >12B .k >-12C .k <12D .k <-12A 4.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( )A .y =-3x +2B .y =3xC .y =x 2-4x +5D .y =3x 2+8x -10A 5.若函数f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,则( )A .f (a )>f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2-1)<f (a )D .f (a 2+1)<f (a )二、填空题A 6.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______.B7.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)等于________.B 8.已知f (x )是定义在R 上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),则x 的取值范围为________.三、解答题B 9.证明函数f (x )=x 2-4x -1在[2,+∞)上是增函数.B2 10、函数322+--=x x y 的单调区间C 11、已知函数]3,1[,4)(∈+=x xx x f ,判断)(x f 在[1,2]和[2,3]上的单调性。
导学案007(函数的单调性)
函数的单调性编号:007一、考纲要求:函数的基本性质二、复习目标:1.理解函数的单调性2.能判断或证明函数的单调性三、重点难点:判断或证明函数的单调性四、要点梳理:1.函数的单调性(1)单调函数的定义若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间.2.函数的最值一个防范函数的单调性是对某个区间而言的,所以要受到区间的限制.例如函数y =1x分别在(-∞,0),(0,+∞)内都是单调递减的,但不能说它在整个定义域即(-∞,0)∪(0,+∞)内单调递减,只能分开写,即函数的单调减区间为(-∞,0)和(0,+∞),不能用“∪”连接. 两种形式设任意x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1<x 2,那么 ①f x 1-f x 2x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上是增函数;f x 1-f x 2x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上是减函数.②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0⇔f (x )在[a ,b ]上是增函数;(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0⇔f (x )在[a ,b ]上是减函数. 两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值. 四种方法 函数单调性的判断(1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论.(2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数. (3)导数法:利用导数研究函数的单调性. (4)图象法:利用图象研究函数的单调性.五、基础自测:1.判断下列说法是否正确:(1)若定义在R 上的函数()f x 满足(2)(1)f f >,则函数()f x 是R 上的单调增函数; (2)若定义在R 上的函数()f x 满足(2)(1)f f >,则函数()f x 在R 上不是单调减函数; (3)若定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是单调增函数,在区间[0,)+∞上是单调增函数,则函数()f x 在R 上是单调增函数;(4)若定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是单调增函数,在区间(0,)+∞上是单调增函数,则函数()f x 在R 上是单调增函数.2、下列函数 (1)2()(1)f x x =- (2)()x f x e = (3)()ln(1)f x x =+ (4) 111y x =-- (5)||y x x =在(,0)x ∈-∞是减函数的序号是_________________ 4.六、典例精讲:例1 (1)判断函数()f x = (2)判断函数1()ln 1xf x x-=+的单调性,并证明你的结论.例2(1) 函数32()15336f x x x x =--+的单调递增区间为 . (2) 函数20.7log (32)y x x =-+的单调减区间是____________________例3.已知函数()f x 对任意x ,y ∈R ,总有()()()f x f y f x y +=+,且当0x >时,()0f x <, ,求证:()f x 是R 上的减函数.七、千思百练:1.函数1()f x x x=-的单调增区间为 . 2、设函数()f x 是减函数,且()0f x >,下列函数中为增函数的是_________(1)1()y f x =-(2)12log ()y f x = (3)()2f x y = (4)[]2()y f x =(5)32()y x f x =-3.函数()f x 是R 上的减函数,a ∈R ,记2()m f a =,(1)n f a =-,则m ,n 的大小关系是 .4、(必修1第37页第7题)函数21()21x x f x -=+的单调区间是_______________________5、(必修1第55页第12题)对于任意的12,,x x R ∈若函数1()()2xf x =,则1212()()()22f x f x x xf ++与的大小关系是__________________八、反思感悟:1、判断函数单调性的常见方法:(1)图像法 (2)定义法 (3)导数法2、复合函数单调性的判断:同增异减法。
函数的单调性导学案(经典)
《函数的单调性》导学案
一、教学目标
(1)知识与技能:使学生理解函数单调性的概念,并能从形与数两方面理解函数单调性的概念,初步掌握利用函数图象和定义判断、证明函数单调性的方法.
(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,通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合的思想方法,培养学生观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力;通过对函数单调性的证明,提高学生的推理论证能力.
(3)情感态度价值观:通过知识的探究过程培养学生细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯,让学生感知从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程,也培养学生细心观察、归纳、分析的良好习惯和不断探求新知识的精神.
二、教学重难点
教学重点:(1)函数单调性的概念及其应用;
(2)常见函数的单调区间的求法.
教学难点:利用函数图象、单调性的定义判断和证明函数的单调性.
三、课堂导学。
高中数学必修一《函数的单调性》导学案
§1.3.1 函数的单调性【学习目标】1.知识与技能:能从形与数两方面理解函数单调性的概念,掌握判别函数单调性的方法;2.过程与方法:通过实例让学生亲历函数单调性从直观感受、定性描述到定量刻画的自然跨越,体会数形结合、分类讨论和类比等思想方法。
3.情感态度与价值观:通过探究函数单调性,让学生感悟从具体到抽象、从特殊到一般、从局部到整体、从有限到无限、从感性到理性的认知过程,体验数学的理性精神和力量。
【学习重难点】重点:函数单调性的概念;难点:函数单调性概念的形成过程。
【学习探究过程】(一)创设情境,引入课题实例: 请观察江津区四面山某日24小时内的气温变化图,你能说出这一天的气温变化趋势吗?(二)引导探索,生成概念问题1:任意写出一个函数的解析式及定义域(1) 列出一些自变量x 的值,计算相应的y 值;(2) 画出草图,观察图像的上升、下降趋势,并指出y 值随x 的增大如何变化。
问题2:(1)如何用数学符号描述函数图象的“上升”特征,即“y 随x 的增大而增大..”?(2)已知12a x x b <<<,若有12()()()()f a f x f x f b <<<。
能保证函数()y f x =在区间[,]a b 上递增吗?(3)已知123a x x x b <<<<,若有123()()()()()f a f x f x f x f b <<<<,能保证函数()y f x =在区间[,]a b 上递增吗?(4)已知1234a x x x x b <<<<<⋅⋅⋅<,若有1234()()()()()()f a f x f x f x f x f b <<<<<⋅⋅⋅<,能保证函数()y f x =在区间[,]a b 上递增吗?问题3:对于一般的函数()y f x =定义域为I ,在区间D 上,我们应当如何给增函数下定义?问题4:类比增函数的定义,对于一般的函数()y f x =,我们应当如何给减函数下定义?(三) 学以致用,理解感悟例1. 下图是定义在区间[]5,5-上的函数()y f x =,根据函数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.反比例函数1y x =的单调性x y y=f(x)–1–2–3–4–512345–1–2123O①画出反比例函数1y x=的图象,并说出函数的定义域I 是什么? ②它在定义域I 上的单调性是怎样的?证明你的结论.思考: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 减小时,压强p 将增大.试用函数的单调性证明之.(四)回顾反思,深化认识课堂小结: 通过本节课的学习,你的主要收获有哪些?(五)布置作业1.基础达标:第39页习题1.3 A 组:1、2;2.思考探究:函数()y f x =定义域内的某个区间D 上任意两个自变量12,x x 的值,当12x x <时,都有()()12120f x f x x x -<-,则函数()y f x =在区间D 上是 .(填“增函数”或“减函数”)。
8函数的单调性学生版
函数的单调性一、单调性的理解 (注意定义域)1. (1)122121,,,()()x x D x x f x f x ∀∈>> (2) 211221()(),,0f x f x x x D x x >∀∈>- (3) 122121,,[()()]()0x x D f x f x x x ∀∈>->(4)'()0f x >2. 函数单调性的理解 1y x = t a n y x = 2(0)(0)x a x y x x + ≥⎧=⎨- <⎩ 二. 单调性的证明( 定义法 复合函数法 导数法 )1.求证:函数x x f -=)(在定义域上是减函数.2.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)是R(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)< 3.三、求单调区间3.函数11x y x-=+的递减区间是 4..函数y =log 12(4+3x -x 2)的一个单调递增区间是 5.函数x x x f ln 2)(2-=的增区间是6.函数22||1y x x =-++的单调增区间四、单调性的应用(1).求参数范围7.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ a x (x >1)⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2 (x ≤1)是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为 8. 若函数f (x )=|log a x |(0<a <1)在区间(a,3a -1)上单调递减,则实数a 的取值范围_______. 9. 已知函数f (x )=3-ax a -1(a ≠1).(1)若a >0,则f (x )的定义域是____ ____; (2)若f (x )在区间(0,1]上是减函数,则实数a 的取值范围是____ ____.10. 函数y =x -5x -a -2在(-1,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是_____ __. 11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是_ ____12.函数9()log (8)a f x x x=+-在[1,)+∞上是增函数,求a 的取值范围____ __.(2)比较大小13.已知函数()f x 在[0, π)上是递减函数,且周期是3,那么下列三个数 (lg100)f , f (2π), f (23π),从大到小的顺序是(3).求值域14.求函数y=-+2x x -6的值域 (4).解方程15.求解方程03x 8x )3x 7(55=++++。
(完整版)函数的单调性导学案
1-10函数的单调性班级:姓名:一导学案1.理解函数单调性概念;221.(1)f(x)=x的图像(2)f(x)=x2的图像在y轴的左侧,在y轴的右侧。
(3)图像的“上升”“下降”反映了函数的一个基本性质:。
2.以二次函数f(x)=x2为例,结合其图像和下表,发现:(1f(x1)上是(2f(x12.单调减函数的定义(如图⑤)3.单调区间例1.x⑥例2. 例3.下列说法正确的是()A . 定义在),(b a 上的函数)(x f ,若存在21x x <时,有)()(21x f x f <,那么)(x f 在),(b a 上是增函数B . 定义在),(b a 上的函数)(x f ,若有无穷多对21,x x ∈),(b a 使得21x x <时,有)()(21x f x f <,那么)(x f 在),(b a 上是增函数C.若函数)(x f 在区间1I 上是增函数,在区间2I 上是增函数,那么)(x f 在21I I ⋃上也一定为增函数D .若函数)(x f 在区间I 上是增函数且)()(21x f x f <(21,x x ∈I ),那么21x x <例4.画出反比例函数xy 1=的图像。
(1)求函数的定义域.I (2)它在定义域I 上的单调性是怎样的?证明你的结论。
1.设(x f 上递2.3. 探究一次函数)(R x b mx y ∈+=的单调性,并证明你的结论。
4.证明:(1)函数1)(2+=x x f 在)0,(-∞上是减函数。
(2)函数xx f 11)(-=在)0,(-∞上是增数。
四.课外作业非常学案活页作业P69页第1课时。
五.课堂小结知识:方法:12x =++设122x x -<<,则2121(2)(2)0,0x x x x -->->∴21()()f x f x -211221121222()(12)(2)(2)a a x x x x a x x --=----=--- ∵1221()0(2)(2)x x x x -<-- 当12a <时,21()()f x f x <,此时函数21)(++=x ax x f 21(≠a 在),2(+∞-上是单调减函数; 当1a >()()f x f x >1)(+=ax x f )1(≠a ),2(+∞-。
高中数学选择性必修二 5 3 1函数的单调性新 导学案
5.3.1函数的单调性(2) 导学案1.掌握利用导数判断函数的单调性的一般步骤.2.探究函数增减的快慢与导数的关系.3.学会处理含参函数的单调性问题重点:导数判断函数的单调性的一般步骤难点:含参函数的单调性问题1.函数f (x)的单调性与导函数f ′(x)正负的关系定义在区间(a,b)内的函数y=f (x):f ′(x)的正负 f (x)的单调性f ′(x)>0单调递____f ′(x)<0单调递____增;减2.判断函数y=f (x)的单调性第1步:确定函数的______;第2步:求出导数f ′(x)的____;第3步:用f ′(x)的____将f (x)的定义域划分为若干个区间,列表给出f ′(x)在各区间上的____,由此得出函数y=f (x)在定义域内的单调性.定义域 ;零点 ;零点 ;正负3.函数图象的变化趋势与导数值大小的关系一般地,设函数y =f (x ),在区间(a ,b )上:导数的绝对值函数值变化函数的图象 越大 __ 比较“____”(向上或向下) 越小__比较“____”(向上或向下)快;陡峭 ;慢;平缓探究1. 形如f(x)=ax 3+bx 2+cx+d(a≠0)的函数应用广泛,下面我们利用导数来研究这类函数的单调性。
例3. 求函数f (x )=13x 3−12x 2−2x +1的单调区间.如果不用导数的方法,直接运用单调性的定义,你如何求解本题?用解不等式法求单调区间的步骤 1确定函数f x 的定义域; 2求导函数f ′x ;3解不等式f ′x >0或f ′x <0,并写出解集; 4根据3的结果确定函数f x 的单调区间. 跟踪训练1.求下列函数的单调区间: (1)f (x )=3x 2-2ln x ;(2)f (x )=x 2e -x .探究2:研究对数函数y =lnx 与幂函数y =x 3在区间(0,+∞)上增长快慢的情况.例4.设x>0,f(x)=lnx,g(x)=1−1x,两个函数的图像如图所示。
1.3 1函数单调性与导数 导学案 (教师版)
§1.3导数在研究函数中的应用1.3.1函数的单调性与导数内容要求 1.结合实例,借助几何直观探索并了解函数的单调性与导数的关系.2.能利用导数研究函数的单调性.3.会求不超过三次的多项式函数的单调区间.知识点1函数的单调性与导数的关系(1)在区间(a,b)内函数的导数与单调性有如下关系:导数函数的单调性f′(x)>0单调递增f′(x)<0单调递减f′(x)=0常函数(2)在区间(a,b)函数的单调性导数单调递增f′(x) ≥0单调递减f′(x)≤0常函数f′(x)=0【预习评价】思考在区间(a,b)内,函数f(x)单调递增是f′(x)>0的什么条件?提示必要不充分条件.知识点2利用导数求函数的单调区间求可导函数单调区间的基本步骤:(1)确定定义域;(2)求导数f′(x);(3)解不等式f′(x)>0,解集在定义域内的部分为单调递增区间;(4)解不等式f′(x)<0,解集在定义域内的部分为单调递减区间.【预习评价】函数f(x)=13-x2-3x+2的单调增区间是________.3x解析 f ′(x )=x 2-2x -3,令f ′(x )>0,解得x <-1或x >3,故f (x )的单调增区间是(-∞,-1),(3,+∞). 答案 (-∞,-1),(3,+∞)题型一 利用导数判断(或证明)函数的单调性【例1】 证明:函数f (x )=sin x x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减.证明 f ′(x )=x cos x -sin x x 2,又x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos x <0,∴x cos x -sin x <0, ∴f ′(x )<0,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减.规律方法 关于利用导数证明函数单调性的问题:(1)首先考虑函数的定义域,所有函数性质的研究必须保证在定义域内这个前提下进行.(2)f ′(x )>0(或<0),则f (x )为单调递增(或递减)函数;但要特别注意,f (x )为单调递增(或递减)函数,则f ′(x )≥0(或≤0).【训练1】 证明:函数f (x )=ln xx 在区间(0,e)上是增函数. 证明 ∵f (x )=ln xx ,∴f ′(x )=x ·1x -ln x x 2=1-ln x x 2.又0<x <e ,∴ln x <ln e =1. ∴f ′(x )=1-ln xx 2>0,故f (x )在区间(0,e)上是增函数.题型二 利用导数求函数的单调区间 【例2】 求下列函数的单调区间:(1)f (x )=2x 3+3x 2-36x +1; (2) f (x )=sin x -x (0<x <π); (3)f (x )=3x 2-2ln x ; (4) f (x )=x 3-3tx .解 (1) f ′(x )=6x 2+6x -36.由f ′(x )>0得6x 2+6x -36>0,解得x <-3或x >2; 由f ′(x )<0解得-3<x <2.故f (x )的增区间是(-∞,-3),(2,+∞);减区间是(-3,2). (2)f ′(x )=cos x -1.因为0<x <π,所以cos x -1<0恒成立, 故函数f (x )的单调递减区间为(0,π). (3)函数的定义域为(0,+∞), f ′(x )=6x -2x =2·3x 2-1x . 令f ′(x )>0,即2·3x 2-1x >0, 解得-33<x <0或x >33. 又∵x >0,∴x >33. 令f ′(x )<0,即2·3x 2-1x <0, 解得x <-33或0<x <33. 又∵x >0,∴0<x <33.∴f (x )的单调递增区间为(33,+∞),单调递减区间为(0,33).(4)f′(x)=3x2-3t.令f′(x) >0,得3x2-3t>0,即x2>t,∴当t≤0时,f′(x)>0恒成立,函数的增区间是(-∞,+∞);当t>0时,由x2>t解得x>t或x<-t;由f′(x)<0解得-t<x<t,函数f(x)的增区间是(-∞,-t)和(t,+∞),减区间是(-t,t).综上,当t≤0时,f(x)的增区间是(-∞,+∞);当t>0时,f(x)的增区间是(-∞,-t),(t,+∞),减区间是(-t,t).规律方法求函数的单调区间的具体步骤:(1)优先确定f(x)的定义域;(2)计算导数f′(x);(3)解f′(x)>0和f′(x)<0;(4)定义域内满足f′(x)>0的区间为增区间,定义域内满足f′(x)<0的区间为减区间.【训练2】求函数f(x)=x3+3x的单调区间.解方法一函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).f′(x)=3x2-3x2=3⎝⎛⎭⎪⎫x2-1x2.由f′(x)>0,解得x<-1或x>1.由f′(x)<0,解得-1<x<1,且x≠0.所以函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞);单调递减区间为(-1,0),(0,1).方法二函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).f′(x)=3x2-3x2=3(x2-1x2);令f′(x)=0,得x=±1.当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表: x (-∞,-1)-1 (-1,0) (0,1) 1 (1,+∞)f ′(x )+0 --0 + f (x ) 单调递增Z -4单调递减] 单调递减]4单调递增Z0),(0,1).方向1 已知函数的单调性求参数的取值范围【例3-1】 已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0,常数a ∈R ).若函数f (x )在x ∈[2,+∞)上是单调递增的,求a 的取值范围.解 f ′(x )=2x -a x 2=2x 3-ax 2.要使f (x )在[2,+∞)上是单调递增的,则f ′(x )≥0在x ∈[2,+∞)时恒成立, 即2x 3-ax 2≥0在x ∈[2,+∞)时恒成立. ∵x 2>0,∴2x 3-a ≥0,∴a ≤2x 3在x ∈[2,+∞)上恒成立. ∴a ≤(2x 3)min .∵x ∈[2,+∞)时,y =2x 3是单调递增的, ∴(2x 3)min =16,∴a ≤16.当a =16时,f ′(x )=2x 3-16x 2≥0(x ∈[2,+∞))有且只有f ′(2)=0,∴a 的取值范围是(-∞,16].方向2利用函数的单调性证明不等式【例3-2】已知a,b为实数,且b>a>e,其中e为自然对数的底,求证:a b>b a.证明当b>a>e时,要证a b>b a,只要证b ln a>a ln b,即只要证ln aa>ln bb.构造函数y=ln xx(x>0),则y′=1-ln xx2.因为当x>e时,y′=1-ln xx2<0,所以函数y=ln xx在(e,+∞)内是减函数.又因为b>a>e,所以ln aa >ln bb.故a b>b a.规律方法(1)已知函数的单调性,求函数解析式中参数的取值范围,可转化为不等式恒成立问题,一般地,函数f(x)在区间I上单调递增(或减),转化为不等式f′(x)≥0(f′(x)≤0)在区间I上恒成立,再用有关方法可求出参数的取值范围.(2)“构造”是一种重要而灵活的思维方式,应用好构造思想解题的关键是:一要有明确的方向,即为什么目的而构造;二是要弄清条件的本质特点,以便重新进行逻辑组合.【训练3】若函数f(x)=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,求实数m的取值范围.解f′(x)=3x2+2x+m.因为f(x)是R上的单调函数,所以f′(x)≥0恒成立或f′(x)≤0恒成立.因为二次项系数3>0,所以只能有f′(x)≥0恒成立.因此Δ=4-12m≤0,故m≥13.当m =13时,使f ′(x )=0的点只有一个x =-13,也符合题意.故实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞.课堂达标1.函数f (x )=x +ln x 在(0,6)上是( ) A.增函数 B.减函数C.在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上是减函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,6上是增函数D.在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上是增函数,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,6上是减函数解析 ∵f ′(x )=1+1x >0, ∴函数在(0,6)上单调递增. 答案 A2.f ′(x )是函数y =f (x )的导函数,若y =f ′(x )的图象如图所示,则函数y =f (x )的图象可能是( )解析 由导函数的图象可知,当x <0时,f ′(x )>0,即函数f (x )为增函数;当0<x <2时,f ′(x )<0,即f (x )为减函数;当x >2时,f ′(x )>0,即函数f (x )为增函数.观察选项易知D 正确. 答案 D3.若函数f (x )=x 3-ax 2-x +6在(0,1)内单调递减,则实数a 的取值范围是( )A.[1,+∞)B.a =1C.(-∞,1]D.(0,1)解析 ∵f ′(x )=3x 2-2ax -1,又f (x )在(0,1)内单调递减,∴不等式3x 2-2ax -1≤0在(0,1)内恒成立,∴f ′(0)≤0,且f ′(1)≤0,∴a ≥1. 答案 A4.函数y =x 2-4x +a 的增区间为______,减区间为______. 解析 y ′=2x -4,令y ′>0,得x >2;令y ′<0,得x <2, 所以y =x 2-4x +a 的增区间为(2,+∞),减区间为(-∞,2). 答案 (2,+∞) (-∞,2)5.若函数f (x )=ln x -12ax 2-2x 存在单调递减区间,则实数a 的取值范围是________.解析 f ′(x )=1x -ax -2=-ax 2+2x -1x.因为函数f (x )存在单调递减区间,所以f ′(x )≤0有解.又因为函数f (x )的定义域为(0,+∞),所以ax 2+2x -1≥0在(0,+∞)内有解. ①当a >0时,y =ax 2+2x -1为开口向上的抛物线,ax 2+2x -1≥0在(0,+∞)内恒有解;②当a <0时,y =ax 2+2x -1为开口向下的抛物线, 若ax 2+2x -1≥0在(0,+∞)内恒有解,则⎩⎨⎧Δ=4+4a ≥0,x =-1a >0,解得-1≤a <0, 而当a =-1时,f ′(x )=x 2-2x +1x =(x -1)2x ≥0,不符合题意,故-1<a <0;③当a =0时,显然符合题意.综上所述,a 的取值范围是(-1,+∞). 答案 (-1,+∞)课堂小结1.导数的符号反映了函数在某个区间上的单调性,导数绝对值的大小反映了函数在某个区间或某点附近变化的快慢程度.2.利用导数求函数f (x )的单调区间的一般步骤: (1)确定函数f (x )的定义域; (2)求导数f ′(x );(3)在函数f (x )的定义域内解不等式f ′(x )>0和f ′(x )<0; (4)根据(3)的结果确定函数f (x )的单调区间.基础过关1.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是( ) A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4)D.(2,+∞)解析 f ′(x )=(x -3)′e x +(x -3)(e x )′=(x -2)e x ,令f ′(x )>0,即(x -2)e x >0,解得x >2,故选D. 答案 D2.y =x ln x 在(0,5)内的单调性是( ) A.单调递增 B.单调递减C.在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 内单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,5内单调递增D.在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 内单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,5内单调递减解析 函数的定义域为(0,+∞).y ′=ln x +1,令y ′>0,得x >1e ;令y ′<0,得0<x <1e .所以函数y =x ln x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 内单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,5内单调递增.答案 C3.函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,其中a ,b ,c 为实数,当a 2-3b <0时,f (x )是( ) A.增函数 B.减函数 C.常数D.既不是增函数也不是减函数解析 求函数的导函数f ′(x )=3x 2+2ax +b ,导函数对应方程f ′(x )=0的Δ=4(a 2-3b )<0,所以f ′(x )>0恒成立,故f (x )是增函数. 答案 A4.函数y =f (x )在其定义域⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,3内可导,其图象如图所示,记y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为________.解析 函数y =f (x )为减函数的区间,反映在图象上图象是下降的. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1∪[2,3)5.当x >0时,f (x )=x +2x 的单调递减区间是________.解析 f ′(x )=1-2x 2=x 2-2x 2=(x -2)(x +2)x 2.由f ′(x )<0且x >0得0<x < 2. 答案 (0,2)6.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的图象经过点P (0,2),且在点M (-1,f (-1))处的切线方程为6x -y +7=0. (1)求函数y =f (x )的解析式; (2)求函数y =f (x )的单调区间.解 (1)由y =f (x )的图象经过点P (0,2),知d =2,∴f (x )=x 3+bx 2+cx +2,f ′(x )=3x 2+2bx +c .由在点M (-1,f (-1))处的切线方程为6x -y +7=0,知-6-f (-1)+7=0,即f (-1)=1,f ′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2b +c =6,-1+b -c +2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧2b -c =-3,b -c =0,解得b =c =-3. 故所求的解析式是f (x )=x 3-3x 2-3x +2.(2)f ′(x )=3x 2-6x -3.令f ′(x )>0,得x <1-2或x >1+2;令f ′(x )<0,得1-2<x <1+ 2.故f (x )=x 3-3x 2-3x +2的单调递增区间为(-∞,1-2)和(1+2,+∞),单调递减区间为(1-2,1+2).7.已知向量a =(x 2,x +1),b =(1-x ,t ).若函数f (x )=a ·b 在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.解 由题意得f (x )=x 2(1-x )+t (x +1)=-x 3+x 2+tx +t ,则f ′(x )=-3x 2+2x +t .若f (x )在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上f ′(x )≥0恒成立.即t ≥3x 2-2x 在区间(-1,1)上恒成立.令函数g (x )=3x 2-2x ,由于g (x )的图象是对称轴为x =13,开口向上的抛物线,故t ≥3x 2-2x 在区间(-1,1)上恒成立⇔t ≥g (-1),即t ≥5.故t的取值范围是[5,+∞).能力提升8.已知函数f(x)在定义域R上为增函数,且f(x)<0,则g(x)=x2f(x)在(-∞,0)内的单调情况一定是()A.单调递减B.单调递增C.先增后减D.先减后增解析因为函数f(x)在定义域R上为增函数,所以f′(x)≥0.又因为g′(x)=2xf(x)+x2f′(x),所以当x∈(-∞,0)时,g′(x)>0恒成立,所以g(x)=x2f(x)在(-∞,0)内单调递增.答案 B9.已知函数y=xf′(x)的图象如图所示,选项中的四个图象中能大致表示y=f(x)的图象的是()解析由题图可知,当x<-1时,xf′(x)<0,所以f′(x)>0,此时原函数为增函数,图象应是上升的;当-1<x <0时,xf ′(x )>0,所以f ′(x )<0,此时原函数为减函数,图象应是下降的;当0<x <1时,xf ′(x )<0,所以f ′(x )<0,此时原函数为减函数,图象应是下降的;当x >1时,xf ′(x )>0,所以f ′(x )>0,此时原函数为增函数,图象应是上升的.由上述分析可知选C.答案 C10.若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上单调递增,则k 的取值范围是________.解析 由于f ′(x )=k -1x,f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上单调递增,故f ′(x )=k -1x ≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k ≥1x ,而0<1x <1,故k ≥1,即k 的取值范围是[1,+∞).答案 [1,+∞)11. 已知函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数,若f (a -1)+f (2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.解析 f ′(x )=3x 2-2+e x +1e x ≥3x 2-2+2e x ·1ex =3x 2≥0且f ′(x )不恒为0,所以f (x )为单调递增函数.又f (-x )=(-x )3-2(-x )+e -x -1e -x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3-2x +e x -1e x =-f (x ),故f (x )为奇函数.由f (a -1)+f (2a 2)≤0得,f (2a 2)≤-f (a -1)=f (1-a ),所以2a 2≤1-a ,解得-1≤a ≤12,故实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 12.已知函数f (x )=ln x -f ′(1)x +1-ln 2,试求f (x )的单调区间.解 由f (x )=ln x -f ′(1)x +1-ln 2,x ∈(0,+∞),得f ′(x )=1x -f ′(1).令x =1,则f ′(1)=1-f ′(1),∴f ′(1)=12,f ′(x )=1x -12.由f ′(x )>0,即1x -12>0,得0<x <2;由f ′(x )<0,即1x -12<0,得x >2.故f (x )的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,+∞).创新突破13.已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +1,a ∈R .(1)讨论函数f (x )的单调区间;(2)设函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,-13内是减函数,求a 的取值范围. 解 (1)f ′(x )=3x 2+2ax +1,Δ=4(a 2-3).当Δ>0,即a >3或a <-3时,令f ′(x )>0,即3x 2+2ax +1>0,解得x >-a +a 2-33或x <-a -a 2-33;令f ′(x )<0,即3x 2+2ax +1<0, 解得-a -a 2-33<x <-a +a 2-33. 故函数f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a -a 2-33,⎝ ⎛⎭⎪⎫-a +a 2-33,+∞; 单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -a 2-33,-a +a 2-33. 当Δ<0,即-3<a <3时,对所有的x ∈R 都有f ′(x )>0,故f (x )在R 上单调递增.当Δ=0,即a =±3时,f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3=0,且对所有的x ≠-a 3都有f ′(x )>0,故f (x )在R 上单调递增.(2)由(1),知只有当a >3或a <-3时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -a 2-33,-a +a 2-33内是减函数, 所以⎩⎪⎨⎪⎧-a -a 2-33≤-23,-a +a 2-33≥-13.解得a ≥2.故a 的取值范围是[2,+∞).。
函数的单调性与导数(导学案).doc
1. 3. 1函数的单调性与导数导学案)【学习目标】1.探索函数的单调性与导数的关系;会利用导数判断函数的单调性并求函数的单调区间。
2 •能由导数信息绘制函数大致图象。
【学习重点】探索并应用函数单调性与导数的关系求单调区间。
【学习难点】利用导数信息绘制函数的大致图象。
【学习方法】:发现式、启发式。
【学习过程】一.回顾与思考1、判断函数的单调性有哪些方法?比如判断曲的单调性,如何进行?(分别用定义法、图像法完成)二.新知探究函数的单调性与导数之间的关系【思考】如图(1),它表示跳水运动中高度力随时问r变化的函数/谊)=_4.9八+6.5/+ 10的图像,图(2)表示高台跳水运动员的速度v随时间f变化的函数卩⑴二"⑴=一9& + 6.5的图像.运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别?【引导】随着时间的变化,运动员离水面的高度的变化有什么趋势?是逐渐增大还是逐步减小?【探究】通过观察图像,我们可以发现:(1)运动员从起点到最高点,离水面的高度力随时间r的增加而增加,即/?⑴是增函数•相应地,_________________ .(2)从最高点到入水,运动员离水面的高力随时间f的增加而减少,即力⑴是减函数.相应地,_________________ .【思考】导数的几何意义是函数在该点处的切线的斜率,函数图象上每个点处的切线的斜率都是变化的,那么函数的单调性与导数有什么关系呢?【引导】可先分析函数的单调性与导数的符号之间的关系.【探究】观察下面函数的图象,探讨函数的单调性与其导数正负的关系.(1)函数y = x的定义域为—,并且在定义域上是_____ ,其导数 __________ ;(2)函数y = /的定义域为_,在(_oo, 0)上单调_____ ,在(0, +°°)上单调______ ;而y=(x2y=2x,当兀<()时,其导数—;当兀〉o时,其导数—;当兀=o时,其导数—o(3)____________________________________________ 函数)=疋的定义域为在定义域上为;而y=(x3y=3%2,若wo,则其导数当*0时,其导数_;(4)________________________________________________________ 函数)U丄的定义域为(- 8,0)U(0,+oe),在(-00,0) ±单调 _____________________________ ,在(0,+oO)上单调而:/ =(丄)'=一一,因为兀工0,显然)0・x %•【总结】以上四个函数的单调性及其导数符号的关系说明,在区间(。
函数单调性教案函数单调性教学设计(6篇)
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《函数的单调性》教学设计【教材分析】《函数单调性》是高中数学新教材必修一其次章第三节的内容。
在此之前,学生已学习了函数的概念、定义域、值域及表示法,这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。
本节内容是高中数学中相当重要的一个根底学问点,是讨论和争论初等函数有关性质的根底。
把握本节内容不仅为今后的函数学习打下理论根底,还有利于培育学生的抽象思维力量及分析问题和解决问题的力量.【学生分析】从学生的学问上看,学生已经学过一次函数,二次函数,反比例函数等简洁函数,函数的概念及函数的表示,接下来的任务是对函数应当连续讨论什么,从各种函数关系中讨论它们的共同属性,应当是顺理成章的。
从学生现有的学习力量看,通过初中对函数的熟悉与试验,学生已具备了肯定的观看事物的力量,积存了一些讨论问题的阅历,在肯定程度上具备了抽象、概括的力量和语言转换力量。
从学生的心理学习心理上看,学生头脑中虽有一些函数性质的实物实例,但并没有上升为“概念”的水平,如何给函数性质以数学描述?如何“定性”“定量”地描述函数性质是学生关注的问题,也是学习的重点问题。
函数的单调性是学生从已经学习的函数中比拟简单发觉的一共性质,学生也简单产生共鸣,通过比照产生顿悟,渴望获得这种学习的.积极心向是学生学好本节课的情感根底。
【教学目标】1.使学生从形与数两方面理解函数单调性的概念.2.通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合数学思想方法,培育学生观看、归纳、抽象的力量和语言表达力量.3.通过学问的探究过程培育学生细心观看、仔细分析、严谨论证的良好思维习惯,让学生经受从详细到抽象,从特别到一般,从感性到理性的认知过程.【教学重点】函数单调性的概念.【教学难点】从形与数两方面理解函数单调性的概念.【教学方法】教师启发讲授,学生探究学习.【教学手段】计算机、投影仪.【教学过程】教学根本流程1、视频导入------营造气氛激发兴趣2、直观的熟悉增(减)函数-----问题探究3、定量分析增(减)函数)-----归纳规律4、给出增(减)函数的定义------展现结果5、微课教学设计函数的单调性定义重点强调 ------ 稳固深化 7、课堂收获 ------提高升华(一)创设情景,提醒课题1.钱江潮,自古称之为“天下奇观”。
函数的单调性导学案
编撰人:李斌 审定:阜阳四中高一数学组
一、【学习目标】(自学引导:这节课我们主要任务就是通过对单调性的研究,然后会运用函 数单调性解决题目.这节课的特点是符号较多,希望同学们课下做好预习.)
1、理解函数单调性的本质内容和函数单调性的几何意义; 2、掌握判断函数单调性的判断方法:定义法和图象法; 3、熟练的掌握用定义法证明函数单调性及其步骤. 课前引导:函数图象上任意点 P(x,y)的坐标有什么意义?
x
… -3 -2 -1 0
1
2
3
4…
f(x)=x
2
…
…
结论:<1>函数 y=x 的图象,从左向右看是___(上升、下降)的函数 y=x2 的图象在
y 轴左侧是___的,在 y 轴右侧是___的;函数 y=-x2 的图象在 y 轴左侧是 ___的,在 y 轴右侧是___的;按从左向右的方向看函数的图象,意味着图 象上点的横坐标逐渐增大即函数的自变量逐渐增大;图象是上升的意味着图象上 点的___(横、纵)坐标逐渐变大,也就是对应的函数值随着逐渐增大.也就是 说从左向右看图象上升,反映了函数值随着自变量的增大而___;“下降”亦 然;<2>在区间(0,+∞)上,任取 x1、x2,且 x1<x2,那么就有 y1__y2(<,>),也就是 有 f(x1) ___f(x2).这样可以体会用数学符号刻画图象上升. 阅读教材第 28 页“思考”下面的内容,然后回答下列问题 (自学引导:同学们要理解增函数的定义,符号比较多,要一一的理解) <3>数学上规定:函数 y=x2 在区间(0,+∞)上是增函数.请给出增函数定义. <4>增函数的定义中,把“当 x1<x2 时,都有 f(x1)<f(x2)”改为“当 x1>x2 时,都有 f(x1)> f(x2)”,这样行吗?增函数的定义中,“当 x1<x2 时,都有 f(x1)<f(x2)”反映了函数值 有什么变化趋势?函数图象有何特点? <5>增函数的几何意义是什么? 结论:<3>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
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§4函数的单调性
预习案
一、学习目标
1,能够根据函数图像找出函数的单调区间。
2,理解并掌握函数的单调性及几何意义,掌握用定义证明函数单调性的步骤。
3,会求函数的单调区间,提高应用知识解决问题的能力。
二.学习重点:
进一步掌握函数单调性的定义,证明方法,步骤。
三.学习难点:
增函数,减函数形式化定义的形成。
四.知识链接:
根据函数图像的变化趋势,我们能够形象的看出函数图像在某个区间内是上升的还是下降的。
自主学习案
1.根据教材第36页的思考交流的函数图像(即图2-16),试判断其在哪些区间是上升的,在哪些区间是下降的?
2.函数的单调区间与函数的定义域有什么关系?
3.单调性的定义:
一般地,对于函数)(x f y =的定义域内的一个子集A 如果对于任意两个数A x x ∈21,,当___________时,都有_____________,就称函)(x f y =数在数集A 上是增加的。
当___________时,都有_____________,就称函数)(x f y =在数集A 上是减少的。
如果函数)(x f y =在区间A 上是增加的或是减少的,那么称A 为_____________。
(注意定义中条件和结论的双向使用.)
4.利用定义判断和证明函数单调性的一般步骤:
取值——_________——变形——定号——下结论
5.画出函数x x f 1)(=
的图像,说出)(x f 的单调区间,并指明在该区间上的单调性。
思考:如果一个函数在定义域的几个区间上都是增(减)函数,能不能说这个函数在其定义域上是增(减)函数?
注意:函数的单调性是一个局部概念,与区间的端点无关.但若此处无定义,区间上不能取
此点.如x x f 1)(=
在0=x 无定义,其单调区间就不能写成]0,(-∞和[),0+∞,又如函数2x y =,其增区间可以写作[),0+∞或).0(∞+.
探究案
例1.画出函数23)(+=x x f 的图像,判断其单调性,并加以证明。
变式:画出函数43)(+-=x x f 的图像,判断其单调性,并加以证明。
(你能总结出函数b kx y +=中,b k ,对函数单调性的影响吗?)
例2.画出函数
322++=x x y 的图像,说出单调区间,并加以证明。
变式:画出函数5422
-+-=x x y 的图像,说出单调区间,并加以证明。
(你能总结函数c bx ax y ++=2中,c b a ,,对函数单调性的影响吗?)
训练案
1. 判断函数4x y =在区间()+∞,0上的单调性.
2.证明函数y=12
-x 在区间[]6,2上是单调递减的.
3. 画出函数
x x y 22-=的图像,并说出其单调区间.。