《函数的单调性》教案(北师大版必修1)
北师大版高中数学必修1函数的单调性教案1
函数的单调性教学目标(1)理解掌握函数单调性与导数的关系;(2)能够利用导数的符号判断函数的单调性.教学重点,难点结合几何直观,探索函数单调性与导数的关系.教学过程一.问题情境1.情境:作为函数变化率的导数刻画了函数变化的趋势(上升或下降的陡峭程度),而函数的单调性也是对函数变化的一种刻画.2.问题:那么导数与函数的单调性有什么联系呢?二.学生活动结合一个单调函数的图象,思考在函数单调递增的部分其切线的斜率的符号.三.建构数学如果函数()f x 在区间(,)a b 上是增函数,那么对任意1x ,2x ∈(,)a b ,当1x <2x 时,12()()f x f x <,即1x -2x 与12()()f x f x -同号,从而1212()()0f x f x x x ->-,即0y x ∆>∆.这表明,导数大于0与函数单调递增密切相关.一般地,我们有下面的结论:设函数()y f x =,如果在某区间上()0f x '>,那么()f x 为该区间上的增函数; 如果在某区间上()0f x '<,那么()f x 为该区间上的减函数;如果在某区间上()0f x '=,那么()f x 为该区间上的常数函数.上述结论可以用下图来直观理解.思考:试结合3y x =:如果()f x 在某区间上单调递增,那么在该区间上必有()0f x '>吗?说明:若()f x 为某区间上的增(减)函数,则在该区间上()0f x '>(()0f x '<)不一定成立.即如果在某区间上()0f x '>(()0f x '<)是()f x 在该区间上是增(减)函数的充分不必要条件.四.数学运用1.例题:例1.确定函数2()43f x x x =-+在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数. 解:()24f x x '=-.令()0f x '>,解得2x >.因此,在区间(2,)+∞内,()f x 是增函数.同理可得,在区间(,2)-∞内,()f x 是减函数(如左图).例2.确定函数32()267f x x x =-+在哪些区间内是增函数. 解:2()612f x x x '=-.令()0f x '>,解得0x <或2x >. 因此,在区间(,0)-∞内,()f x 是增函数;在区间(2,)+∞内,()f x 也是增函数.例3.确定函数()sin f x x =,[0,2]x π∈的单调减区间.解:()cos f x x '=.令()0f x '<,即cos 0x <,又[0,2]x π∈,所以3(,)22x ππ∈. 故区间3(,)22ππ是函数()sin f x x =,[0,2]x π∈的单调减区间.注意:所求的单调区间必须在函数的定义域内.例4.已知曲线323610y x x x =++-,(1)用导数证明此函数在R 上单调递增;(2)求曲线的切线l 的斜率的取值范围.(1)证明:2223663(21)33(1)30y x x x x x '=++=+++=++>恒成立.所以此函数在R 上递增.(2)解:由(1)可知2()3(1)33f x x '=++≥,所以l 的斜率的范围是3k ≥. 五.回顾小结:函数单调性与导数的关系:函数()y f x =,如果在某区间上()0f x '>,那么()f x 为该区间上的增函数; 如果在某区间上()0f x '<,那么()f x 为该区间上的减函数;如果在某区间上()0f x '=,那么()f x 为该区间上的常数函数.。
《函数的单调性》教学设计
《函数的单调性》教学设计一、教学内容1. 函数单调性的定义:函数单调递增和单调递减的定义及其性质。
2. 单调性的判断方法:利用导数、图像以及定义法判断函数的单调性。
3. 单调性在实际问题中的应用:求解最值问题、不等式问题等。
二、教学目标1. 理解函数单调性的定义,掌握单调递增和单调递减的概念。
2. 学会利用导数、图像以及定义法判断函数的单调性。
3. 能够运用单调性解决实际问题,提高解决问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:单调性的判断方法,特别是利用导数判断单调性。
2. 教学重点:函数单调性的定义,单调性的判断方法以及单调性在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。
2. 学具:笔记本、彩笔、函数图像绘制工具。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过一个实际问题,引发学生对函数单调性的思考。
例题:某商品的价格随销售量的增加而减少,问销售量为多少时,商品的价格最低?3. 单调性的判断方法:(1)利用导数:讲解导数与函数单调性的关系,引导学生学会利用导数判断函数的单调性。
(2)利用图像:引导学生观察函数图像,判断函数的单调性。
(3)利用定义法:讲解如何利用定义法判断函数的单调性。
4. 单调性在实际问题中的应用:通过例题,讲解单调性在求解最值问题、不等式问题等方面的应用。
5. 随堂练习:让学生通过实际问题,运用所学知识解决,巩固所学内容。
六、板书设计1. 函数单调性的定义。
2. 单调性的判断方法:导数法、图像法、定义法。
3. 单调性在实际问题中的应用。
七、作业设计(1)y = x^2(2)y = x^2(3)y = 2x + 3某商品的价格随销售量的增加而减少,已知销售量为100时,价格为5000元,销售量为200时,价格为4000元。
求销售量为多少时,商品的价格最低?八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过实际问题引入,让学生了解了函数单调性的概念及其应用,通过讲解和练习,使学生掌握了单调性的判断方法。
最新北师大版数学必修一《函数的单调性》参考教案
最新北师大版数学精品教学资料《函数的单调性》教案一、教材分析-----教学内容、地位和作用本课是北师大版新课标普通高中数学必修一第二章第3节《函数的单调性》的内容,函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均有着广泛的应用;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学。
在学生现有认知结构中能根据函数的图象观察出“随着自变量的增大函数值增大”等变化趋势,所以在教学中要充分利用好函数图象的直观性、发挥好多媒体教学的优势;在本节课是以函数的单调性的概念为主线,它始终贯穿于整个课堂教学过程;这是本节课的重点内容。
利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性一个难点,也是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握。
学生刚刚接触这种证明方法,给出一定的步骤是必要的,有利于学生理解概念,也可以对学生掌握证明方法、形成证明思路有所帮助。
另外,这也是以后要学习的不等式证明的比较法的基本思路,现在提出来对今后的教学也有了一定的铺垫。
二、教学目标:根据新课标的要求,以及对教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构及心理特征,制定如下教学目标:(一)三维目标1 知识与技能:(1)使学生理解函数单调性的概念,能判断并证明一些简单函数在给定区间上的单调性。
(2)通过函数单调性的教学,逐步培养学生观察、分析、概括与合作能力; 2 过程与方法:(1)通过本节课的学习,通过“数与形”之间的转换,渗透数形结合的数学思想。
(2)通过探究活动,明白考虑问题要细致、缜密,说理要严密、明确。
3 情感,态度与价值观:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作与评价,拉近学生之间、师生之间的情感距离,培养学生对数学的兴趣。
秋学期高中数学北师大版必修一 函数的单调性 教学设计
《函数的单调性》教学设计一、教材分析《函数单调性》北师大版高中数学必修一第二章第三节的内容。
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基础知识点,是研究和讨论初等函数有关性质的基础。
掌握本节内容不仅为今后的函数学习打下理论基础,还有利于培养学生的抽象思维能力,及分析问题和解决问题的能力。
二、学情分析学生刚接触单调性,面对函数的单调性的定义描述会感到困惑:什么是增、减函数?因此正确理解函数的单调性是学习中一个难点.但是本节课非常贴近生活,因此丰富的问题情境会使学生产生浓厚的兴趣,以此来突破本堂课的难点.三、教学目标1.知识与技能目标:(1)理解函数的单调性和单调函数的意义;(2)会判断和证明函数的单调性.2.过程与方法目标:(1)通过本节课的教学,渗透数形结合的数学思想,对学生进行辨证唯物主义的教育;(2)培养从概念出发,进一步研究其性质的意识和能力.3.情感态度与价值观目标:通过本节课的教学,使学生能理性的描述生活中的增长、递减的现象通过生活实例.感受函数单调性的意义,培养学生的识图能力和数形语言转化的能力.四、教学重点、难点重点:函数单调性的定义.难点:函数单调性概念(数学符号语言)的认知以及应用定义证明函数的单调性.五、教学方法:启发式教学法及情感教学六、教学资源与教具多媒体七、教学过程1、感知数学引入新课当前最火爆收视率最高的一个音乐娱乐节目是什么(视频欣赏)?中国好声音是由浙江卫视强力打造的大型专业音乐评论节目,于2012年7月13日正式在浙江卫视播出。
中国好声音不仅仅是一个优秀的选秀节目,更是中国电视历史上真正意义的首次制播分离。
刘欢、那英、庾澄庆、杨坤(那英、庾澄庆、汪峰和张惠妹)四位著名歌手将作为明星导师言传身教,为中国乐坛的发展提供一批怀揣梦想、具有天赋才华的音乐人,树立中国电视音乐节目的新标杆。
中国好声音第一季各期收视率表:中国好声音第一季各期收视率统计图:2、实践探究获得新知探究1 画出y=x的图象,观察图象是上升的还是下降的?并思考y 随x的增大如何变化?结论:(1)从左往右看,图像是上升的(2)在定义域内y随x的增大而增大.y 的图象,观察图象是上升的还是下降的?并思考y 探究2 画出2x随x的增大如何变化?。
高一数学北师大版必修1教学教案第二章3函数的单调性
函数的单调性教学设计与反思一.教材分析函数的单调性是函数的重要性质.从知识的网络结构上看,函数的单调性既是函数概念的延续和拓展,又是后续研究指数函数、对数函数、三角函数的单调性等内容的基础,在研究各种具体函数的性质和应用、解决各种问题中都有着广泛的应用.函数单调性概念的建立过程中蕴涵诸多数学思想方法,对于进一步探索、研究函数的其他性质有很强的启发与示范作用.根据函数单调性在整个教材内容中的地位与作用,本节课教学应实现如下教学目标【教学目标】1.知识与技能理解函数单调性概念;掌握用定义判断和证明一些简单函数单调性的方法;了解函数单调区间。
2.过程与方法培养从概念出发,进一步研究其性质的意识及能力;体会感悟数形结合、分类讨论的思想.3.情感态度价值观由合适的例子引发学生探求数学知识的欲望,突出学生的主观能动性,激发学生学习数学的兴趣.【教学重难点】重点:函数单调性的概念,判断和证明一些简单函数单调性的方法.难点:关于函数单调性概念的符号语言的认知,应用定义证明单调性的代数推理论证【教学过程】一.导课要研究函数的单调性,我们先从熟知的函数入手,下面请同学们作出函数y=x+1 和y=x+1 的图像.1.思考: 从左到右看,图像的变化趋势如何?随着自变量的变化,函数值如何变化?2.观察动画回答:(1)由函数y=x2图像,观察图像的变化趋势。
(2)函数y=x2中y随x如何变化?那么,我们怎样用符号语言表达函数值的增减变化呢?〖设计意图〗从图像直观感知函数单调性在学生已有认知结构的基础上提出新问题,使学生明了,过去所研究的函数的相关特征,就是现在所学的函数的单调性,从而加深对函数单调性概念的理解.二.新知探究1.请同学们阅读课本37页(3分钟)2.老师强调相关概念:函数递增时,图像是_________函数递减时, 图像是________在函数y=f(x)的定义域内的一个区间内A上,如果对于任意两个数x1,x2∈A,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数在区间A上是增加的,有时也称函数在区间A上是递增的。
北师大版数学必修一《函数的单调性》参考教案
《函数的单调性》教案一、教材分析-----教学内容、地位和作用本课是北师大版新课标普通高中数学必修一第二章第3节《函数的单调性》的内容,函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均有着广泛的应用;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学。
在学生现有认知结构中能根据函数的图象观察出“随着自变量的增大函数值增大”等变化趋势,所以在教学中要充分利用好函数图象的直观性、发挥好多媒体教学的优势;在本节课是以函数的单调性的概念为主线,它始终贯穿于整个课堂教学过程;这是本节课的重点内容。
利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性一个难点,也是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握。
学生刚刚接触这种证明方法,给出一定的步骤是必要的,有利于学生理解概念,也可以对学生掌握证明方法、形成证明思路有所帮助。
另外,这也是以后要学习的不等式证明的比较法的基本思路,现在提出来对今后的教学也有了一定的铺垫。
二、教学目标:根据新课标的要求,以及对教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构及心理特征,制定如下教学目标:(一)三维目标1 知识与技能:(1)使学生理解函数单调性的概念,能判断并证明一些简单函数在给定区间上的单调性。
(2)通过函数单调性的教学,逐步培养学生观察、分析、概括与合作能力;2 过程与方法:(1)通过本节课的学习,通过“数与形”之间的转换,渗透数形结合的数学思想。
(2)通过探究活动,明白考虑问题要细致、缜密,说理要严密、明确。
3 情感,态度与价值观:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作与评价,拉近学生之间、师生之间的情感距离,培养学生对数学的兴趣。
(二)重点、难点重点:函数单调性的概念:为了突出重点,使学生理解该概念,整个过程分为:每个步骤都是在教师的参与下与引导下,通过学生与学生之间,师生之间的合作交流,不断反省,探索,直到完善结论,最终达到一个严密,简洁的定义。
高一数学北师大版必修1教学教案第二章3函数的单调性(1)
函数的单调性教学设计一教学内容分析函数单调性是函数重要性质之一,研究了随自变量的增大函数值是增大还是减少的性质,1函数的单调性是研究基本初等函数的理论基础,在研究函数的值域,最大值,最小值,比较大小,解不等式中起着重要作用。
2函数单调性是培养学生数形结合能力的重要题材,从概念教学来看,本节课通过具体函数的图像,得到增减性的直观特征,然后进一步量化,得到数字特征,用数学符号刻画出定义,指出函数单调性是针对区间而言的;从解题方法来看,既有从图像观察函数的单调性,又有利用定义严格判断证明的过程二教学目标设置1.使学生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单调性定义判断、证明函数单调性的方法.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.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,让学生经历从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程.【教学重点】函数单调性的概念、判断及证明.【教学难点】归纳抽象函数单调性的定义以及根据定义证明函数的单调性.三学生学情分析我班学生本身基础薄弱,而函数单调性又是学生在了解函数概念后学习的函数的第一个性质,是函数学习中第一个用数学符号语言刻画的概念,对于函数单调性,学生的认知困难主要在两个方面:(1)要求用准确的数学符号语言去刻画图象的上升与下降,这种由形到数的翻译,从直观到抽象的转变对我班的学生是比较困难的;(2)单调性的证明是学生在函数内容中首次接触到的代数论证内容,而学生在代数方面的推理论证能力是比较薄弱的.四教学策略分析结合我班学生实际和教材内容分析,在教学中我采取了以下办法。
1制作学案,在预习中感性认识单调性2在教学过程中,注重概念的生成,通过创设情境,从学生熟悉的一次函数,二次函数的图像出发,层层设问,调动学生积极性,培养学生数形结合思想3在函数概念理解中,结合图像引导学生理解“任意”这个词,通过图像理解单调性是区间概念,有多个单调区间时连接词的使用。
高中数学 第二章 函数 3 函数的单调性(一)学案 北师大
3 函数的单调性(一)学习目标 1.理解函数单调区间、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.知识点一 函数的单调性思考 画出函数f (x )=x 、f (x )=x 2的图像,并指出f (x )=x 、f (x )=x 2的图像的升降情况如何?梳理 单调性是相对于区间来说的,函数图像在某区间上上升,则函数在该区间上为增函数.反之则为减函数.很多时候我们不知道函数图像是什么样的,而且用上升下降来刻画单调性很粗糙.所以有以下定义:一般地,在函数y =f (x )的定义域内的一个区间A 上,如果对于任意两数x 1,x 2∈A ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么,就称函数y =f (x )在区间A 上是__________,有时也称函数y =f (x )在区间A 上是__________.在函数y =f (x )的定义域内的一个区间A 上,如果对于任意两数x 1,x 2∈A ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么,就称函数y =f (x )在区间A 上是__________,有时也称函数y =f (x )在区间A 上是__________.如果函数y =f (x )在定义域的某个子集上是增加的或是减少的,就称函数y =f (x )在该子集上具有单调性;如果函数y =f (x )在整个定义域内是增加的或是减少的,我们分别称这个函数是增函数或减函数,统称为单调函数. 知识点二 函数的单调区间思考 我们已经知道f (x )=x 2在(-∞,0]上是减少的,f (x )=1x在区间(-∞,0)上是减少的,这两个区间能不能交换?梳理一般地,有下列常识:(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.(2)单调区间D⊆定义域I.(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.类型一求单调区间并判断单调性例1 如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图像说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增加的还是减少的?反思与感悟函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D上函数要么是增加的,要么是减少的,不能二者兼有.跟踪训练1 写出函数y =|x 2-2x -3|的单调区间,并指出单调性.类型二 证明单调性命题角度1 证明具体函数的单调性例2 证明f (x )=x 在其定义域上是增函数.反思与感悟 运用定义判断或证明函数的单调性时,应在函数的定义域内给定的区间上任意取x 1,x 2且x 1<x 2的条件下,转化为确定f (x 1)与f (x 2)的大小,要牢记五大步骤:取值→作差→变形→定号→小结.跟踪训练2 求证:函数f (x )=x +1x在[1,+∞)上是增函数.命题角度2 证明抽象函数的单调性例3 已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.反思与感悟因为抽象函数不知道解析式,所以不能代入求f(x1)-f(x2),但可以借助题目提供的函数性质来确定f(x1)-f(x2)的大小,这时就需要根据解题需要对抽象函数进行赋值.跟踪训练3 已知函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.求证:f(x)在R上是减函数.类型三 单调性的应用命题角度1 利用单调性求参数范围例4 若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x +4a ,x <1,-ax ,x ≥1是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围为( ) A .[18,13)B .(0,13)C .[18,+∞)D .(-∞,18]∪[13,+∞)反思与感悟 分段函数在定义域上单调,除了要保证各段上单调外,还要接口处不能反超.另外,函数在单调区间上的图像不一定是连续不断的.跟踪训练4 已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值范围为________________.命题角度2 用单调性解不等式例5 已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),求a 的取值范围.反思与感悟若已知函数f(x)的单调性,则由x1,x2的大小,可得f(x1),f(x2)的大小;由f(x1),f(x2)的大小,可得x1,x2的大小.跟踪训练5 在例5中若函数y=f(x)的定义域为R,且为增函数,f(1-a)<f(2a-1),则a 的取值范围又是什么?1.函数y =f (x )在区间[-2,2]上的图像如图所示,则此函数的增区间是( )A .[-2,0]B .[0,1]C .[-2,1]D .[-1,1]2.函数y =6x的减区间是( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .(-∞,0),(0,+∞)D .(-∞,0)∪(0,+∞)3.在下列函数f (x )中,满足对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)的是( ) A .f (x )=x 2B .f (x )=1xC .f (x )=|x |D .f (x )=2x +14.已知函数y =f (x )满足:f (-2)>f (-1),f (-1)<f (0),则下列结论正确的是( ) A .函数y =f (x )在区间[-2,-1]上递减,在区间[-1,0]上递增 B .函数y =f (x )在区间[-2,-1]上递增,在区间[-1,0]上递减 C .函数y =f (x )在区间[-2,0]上的最小值是f (-1) D .以上的三个结论都不正确5.若函数f (x )在R 上是减函数,且f (|x |)>f (1),则x 的取值范围是( ) A .x <1 B .x >-1 C .-1<x <1D .x <-1或x >11.若f (x )的定义域为D ,A ⊆D ,B ⊆D ,f (x )在A 和B 上都递减,未必有f (x )在A ∪B 上递减.2.对增函数的判断,对任意x 1<x 2,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 2x 1-x 2>0.对减函数的判断,对任意x 1<x 2,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 2x 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 )递增,f (x )-h (x )递增,②-f (x )递减,③1f x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 1f x 2与1比较.答案精析问题导学 知识点一思考 两函数的图像如下:函数f (x )=x 的图像由左到右是上升的;函数f (x )=x 2的图像在y 轴左侧是下降的,在y 轴右侧是上升的.梳理 增加的 递增的 减少的 递减的 知识点二思考 f (x )=x 2的减区间可以写成(-∞,0),而f (x )=1x的减区间(-∞,0)不能写成(-∞,0],因为0不属于f (x )=1x的定义域.题型探究例1 解 y =f (x )的单调区间有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5],其中y =f (x )在区间[-5,-2],[1,3]上是减少的,在区间[-2,1],[3,5]上是增加的.跟踪训练1 解 先画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3,x <-1或x >3,-x 2-2x -,-1≤x ≤3的图像,如图.所以y =|x 2-2x -3|的单调区间有(-∞,-1],[-1,1],[1,3],[3,+∞),其中递减区间是(-∞,-1],[1,3];递增区间是[-1,1],[3,+∞). 例2 证明 f (x )=x 的定义域为[0,+∞).设x 1,x 2是定义域[0,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1-x 2=x 1-x 2x 1+x 2x 1+x 2=x 1-x 2x 1+x 2.∵0≤x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), ∴f (x )=x 在定义域[0,+∞)上是增函数.跟踪训练2 证明 设x 1,x 2是实数集R 上的任意实数,且1≤x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+1x 1-(x 2+1x 2)=(x 1-x 2)+(1x 1-1x 2)=(x 1-x 2)+x 2-x 1x 1x 2=(x 1-x 2)(1-1x 1x 2)=(x 1-x 2)(x 1x 2-1x 1x 2).∵1≤x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,1<x 1x 2, ∴x 1x 2-1x 1x 2>0,故(x 1-x 2)(x 1x 2-1x 1x 2)<0, 即f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )=x +1x在区间[1,+∞)上是增函数.例3 证明 方法一 设x 1,x 2是实数集上的任意两个实数,且x 1>x 2. 令x +y =x 1,y =x 2,则x =x 1-x 2>0.f (x 1)-f (x 2)=f (x +y )-f (y )=f (x )+f (y )-1-f (y )=f (x )-1.∵x >0,∴f (x )>1,f (x )-1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). ∴函数f (x )在R 上是增函数. 方法二 设x 1>x 2,则x 1-x 2>0, 从而f (x 1-x 2)>1,即f (x 1-x 2)-1>0.f (x 1)=f [x 2+(x 1-x 2)]=f (x 2)+f (x 1-x 2)-1>f (x 2),故f (x )在R 上是增函数.跟踪训练3 证明 ∵对于任意实数m ,n ,恒有f (m +n )=f (m )·f (n ),令m =1,n =0,可得f (1)=f (1)·f (0), ∵当x >0时,0<f (x )<1, ∴f (1)≠0,∴f (0)=1. 令m =x <0,n =-x >0,则f (m +n )=f (0)=f (-x )·f (x )=1,∴f (x )f (-x )=1,又∵-x >0时,0<f (-x )<1,∴f (x )=1f -x>1. ∴对任意实数x ,f (x )恒大于0.设任意x 1<x 2,则x 2-x 1>0,∴0<f (x 2-x 1)<1,∴f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)f (x 1)-f (x 1)=f (x 1)[f (x 2-x 1)-1]<0, ∴f (x )在R 上是减少的.例4 A [要使f (x )在R 上是减函数,需满足:⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<0,-a <0,a -+4a ≥-a ·1. 解得18≤a <13.] 跟踪训练4 a ≤1或a ≥2解析 由于二次函数开口向上,故其增区间为[a ,+∞),减区间为(-∞,a ],而f (x )在区间[1,2]上单调,所以[1,2]⊆[a ,+∞)或[1,2]⊆(-∞,a ],即a ≤1或a ≥2. 例5 解 f (1-a )<f (2a -1)等价于⎩⎪⎨⎪⎧ -1<1-a <1,-1<2a -1<1,1-a >2a -1,解得0<a <23, 即所求a 的取值范围是0<a <23. 跟踪训练5 解 ∵y =f (x )的定义域为R ,且为增函数,f (1-a )<f (2a -1),∴1-a <2a -1,即a >23, ∴所求a 的取值范围是(23,+∞). 当堂训练1.C 2.C 3.B 4.D 5.C。
高中数学 函数的单调性 教案北师大版必修1
课 题:2.3.1 函数的单调性1教学目的:(1)了解单调函数、单调区间的概念:能说出单调函数、单调区间这两个概念的大致意思(2)理解函数单调性的概念:能用自已的语言表述概念;并能根据函数的图象指出单调性、写出单调区间(3)掌握运用函数的单调性定义解决一类具体问题:能运用函数的单调性定义证明简单函数的单调性教学重点:函数的单调性的概念;教学难点:利用函数单调的定义证明具体函数的单调性 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体 教材分析:函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均需用到函数的单调性;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学在本节课中的教学中以函数的单调性的概念为线,它始终贯穿于整个课堂教学过程;利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握按现行新教材结构体系,学生只学过一次函数、反比例函数、正比例函数、二次函数,所以对函数的单调性研究也只能限于这几种函数学生的现有认知结构中能根据函数的图象观察出“随着自变量的增大函数值增大”等变化趋势,所以在教学中要充分利用好函数图象的直观性、发挥好多媒体教学的优势;由于学生在概念的掌握上缺少系统性、严谨性,在教学中须加强根据以上分析本节课教学方法以在多媒体辅助下的启发式教学为主;同时,本节课在教学过程中对教材中的函数3x y =的图象进行了删除,教学中始终以23+=x y 、2x y =、xy 1=等函数为例子进行讨论研究 教学过程: 一、复习引入:⒈ 复习:按照列表、描点、连线等步骤先分别画函数xy =3x y =的图象. 2x y =的图象如图1,3x y =如图2.⒉ 引入:从函数2x y =的图象(图1)看到:图象在y 轴的右侧部分是上升的,也就是说,当x 在区间[0,+∞)上取值时,随着x 的增大,相应的y 值也随着增大,即如果取21,x x ∈[0,+∞),得到1y =)(1x f ,2y =)(2x f ,那么当1x <2x 时,有1y <2y .这时我们就说函数y =)(x f =2x 在[0,+ ∞)上是增函数. 图象在y 轴的左侧部分是下降的,也就是说, 当x 在区间(-∞,0)上取值时,随着x 的增大, 相应的y 值反而随着减小,即如果取21,x x ∈(-∞,0),得到1y =)(1x f ,2y =)(2x f ,那么当1x <2x 时,有1y >2y .这时我们就说函数y =)(x f =2x 在(-∞,0)上是减函数. 函数的这两个性质,就是今天我们要学习讨论的. 二、讲解新课: ⒈ 增函数与减函数定义:对于函数)(x f 的定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值21,x x ,⑴若当1x <2x 时,都有)(1x f <)(2x f ,则说)(x f 在这个区间上是增函数(如图3);⑵若当1x <2x 时,都有)(1x f >)(2x f ,则说)(x f 在这个区间上是减函数(如图4).当x ∈[0,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,0)时是减函数. ⒉ 单调性与单调区间若函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,则就说函数)(x f 在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做函数)(x f 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,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的. 说明:⑴函数的单调区间是其定义域的子集;⑵应是该区间内任意的两个实数,就不能保证函数是增函数(或减函数),例如,图5中,在21,x x 的特定位置上,虽然使得)(1x f >)(2x f ,但显然此图象表示的函数不是一个单调函数;⑶除了严格单调函数外,还有不严格单调函数,它的定义类似上述的定义,只要将上述定义中的“)(1x f <)(2x f 或)(1x f >)(2x f , ”改为“)(1x f ≤)(2x f 或)(1x f ≥)(2x f ,”即可;⑷定义的内涵与外延:内涵是用自变量的大小变化来刻划函数值的变化情况;外延①一般规律:自变量的变化与函数值的变化一致时是单调递增,自变量的变化与函数值的变化相对时是单调递减.②几何特征:在自变量取值区间上,若单调函数的图象上升,则为增函数,图象下降则为减函数. 三、讲解例题:例1 如图6是定义在闭区间[-5,5]上的函数)(x f y =的图象,根据图象说出)(x f y =的单调区间,以及在每一单调区说明:函数是增函数还是减函数,是对定义域内某个区间而言的.有的函数间上,函数)(x f y =是增函数还是减函数.解:函数)(x f y =的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5],其中)(x f y =在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.说明:函数的单调性是对某个区间而言的,对于单独的一点,由于它的函数值是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以不存在单调性问题;另外,中学阶段研究的主要是连续函数或分段连续函数,对于闭区间上的连续函数来说,只要在开区间上单调,它在闭区间上也就单调,因此,在考虑它的单调区间时,包括不包括端点都可以;还要注意,对于在某些点上不连续的函数,单调区间不包括不连续点.例2 证明函数23)(+=x x f 在R 上是增函数. 证明:设21,x x 是R 上的任意两个实数,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =(31x +2)-(32x +2)=3(1x -2x ),由1x <2x x,得1x -2x <0 ,于是)(1x f -)(2x f <0,即 )(1x f <)(2x f .∴23)(+=x x f 在R 上是增函数. 例3 证明函数xx f 1)(=在(0,+∞)上是减函数. 证明:设1x ,2x 是(0,+∞)上的任意两个实数,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -, 由1x ,2x ∈(0,+ ∞),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即)(1x f >∴xx f 1)(=在(0,+ ∞)上是减函数. 例4.讨论函数322+-=ax x f(x)在(-2,2)内的单调性.解:∵222332a (x-a)ax x f(x)-+=+-=,对称轴a x =∴若2-≤a ,则322+-=ax x f(x)在(-2,2)内是增函数;若22<<-a 则322+-=ax x f(x)在(-2,a)内是减函数,在[a,2]内是增函数 若2≥a ,则322+-=ax x f(x)在(-2,2)内是减函数. 四、练习:1:课本P59练习:1,2答案:)(x f 的单调区间有[-2,-1],[-1,0],[0,1],[1,2];)(x f 在区间[-2,-1],[0,1]上是增函数,在区间[-1,0],[1,2]上是减函数.)(x g 的单调区间有[-π,-2π],[-2π,2π],[2π, π];)(x g 在区间[-π,-2π],[2π,π]上是减函数,在区间[-2π,2π]上是增函数. 说明:要了解函数在某一区间是否具有单调性,从图象上进行观察是一种常用而又较为粗略的方法,严格地说,它需要根据增(减)函数的定义进行证明,下面举例说明.2判断函数23)(+-=x x f 在R 上是增函数还是减函数?并证明你的结论. 解:设1x ,2x ∈R ,且1x <2x ,∵)(1x f -)(2x f =(-31x +2)-(-32x +2)=3(2x -1x ), 又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴23)(+-=x x f 在R 上是减函数. 3判断函数)(x f =x1在(-∞,0)上是增函数还是减函数并证明你的结论. 解:设1x ,2x ∈(-∞,0),且1x <2x ,∵)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -=2112x x x x -, 由1x ,2x ∈(-∞,0),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴)(x f =x1在(0,+ ∞)上是减函数. 能否说函数)(x f =x1在(-∞,+∞)上是减函数? 答:不能. 因为x =0不属于)(x f =x1的定义域. 说明:通过观察图象,对函数是否具有某种性质,作出猜想,然后通过推理的办法,证明这种猜想的正确性,是发现和解决问题的一种常用数学方法.3判断函数)(x f =x1在(-∞,0)上是增函数还是减函数并证明你的结论. 解:设1x ,2x ∈(-∞,0),且1x <2x ,∵)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -=2112x x x x -, 由1x ,2x ∈(-∞,0),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴)(x f =x1在(0,+ ∞)上是减函数.第4(1)题能否说函数)(x f =x1在(-∞,+∞)上是减函数? 答:不能. 因为x =0不属于)(x f =x1的定义域. 说明:通过观察图象,对函数是否具有某种性质,作出猜想,然后通过推理的办法,证明这种猜想的正确性,是发现和解决问题的一种常用数学方法.4 ⑴ 判断函数b kx x f +=)(在R 上的单调性,并说明理由.解:⑴设1x ,2x ∈R ,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =(k 1x +b)-(k 2x +b)=k(1x -2x ).若k>0,又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f <0,即 )(1x f <)(2x f .∴b kx x f +=)(在R 上是增函数.若k<0,又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴b kx x f +=)(在R 上是减函数.五、小结 ⒈讨论函数的单调性必须在定义域内进行,即函数的单调区间是其定义域的子集,因此讨论函数的单调性,必须先确定函数的定义域;⒉根据定义证明函数单调性的一般步骤是:⑴设1x ,2x 是给定区间内的任意两个值,且1x <2x ;⑵作差)(1x f -)(2x f ,并将此差式变形(要注意变形的程度);⑶判断)(1x f -)(2x f 的正负(要注意说理的充分性);⑷根据)(1x f -)(2x f 的符号确定其增减性. 六、课后作业:课本补充:⑴)(x f =41252-⎪⎭⎫ ⎝⎛-x 是以(25,41-)为顶点、对称轴平行于y 轴、开口向上的抛物线(如图);它的单调区间是(-∞,25]与[25,+ ∞);它在(-∞,25]上是减函数,在[25,+ ∞)上是增函数.证明:设1x <2x ≤25,则 )(1x f -)(2x f =21x -22x -5(1x -2x )第4(2)题=(1x +2x -5) (1x -2x ) ∵1x <2x 25≤,∴1x +2x <5,1x -2x <0,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f ..∴)(x f =2x -5x +6在(-∞,25]上是减函数.类似地,可以证明)(x f 在[25,+∞)上是增函数. ⑵)(x f =-2x +9的图象是以(0,9)为顶点、y 轴为对称轴、开口向下的一条抛物线(如图);它的单调区间是(-∞,0]与[0,+∞),它在(-∞,0]上是增函数,在[0,+∞)上是减函数.证明:设1x <2x ≤0,则)(1x f -)(2x f =-21x +22x =(1x +2x ) (2x -1x ) ∵1x <2x ≤0,∴1x +2x <0,2x -1x >0, ∴)(1x f -)(2x f <0,即)(1x f <)(2x f .∴)(x f =9-2x 在(-∞,0]上是增函数.类似地,可以证明)(x f 在[0,+∞)上是减函数. 七、板书设计(略) 八、课后记:。
高中数学 函数的单调性教案 北师大版必修1
§3函数的单调性教学目的:(1)通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;(2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;(3)能够熟练应用定义判断数在某区间上的的单调性. 教学重点:函数的单调性及其几何意义.教学难点:利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性.教学过程:阅读与思考♦ 1、阅读教材♦P36的实例分析及思考交流止。
20406080100120140160180421423425427429501503505507509511513515517519♦2、思考问题(1)从P36图2-15 (全国从20120421-20120519每日新增艾滋病例的变化统计图)看出,形势从何日开始好转? (2)从P36图2-16你能否说出y 随x 如何变化? 德国著名心理学家艾宾浩斯研究数据艾宾浩斯遗忘曲线问:什么是增函数、减函数、函数的单调性?问题1、 作出下列函数的图象,并指出图象的变化趋势:问题2、你能明确地说出“图象呈逐渐上升或下降趋势”的意思保持量(百分数)xxx1(4) y x=吗?在某一区间内,图象在该区间呈上升趋势当x的值增大时,函数值y也增大图象在该区间呈下降趋势当x的值增大时,函数值y反而减小如何用x与 f(x)来描述上升的图象?单调区间如果函数y=f(x)在区间I 是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I 上具有单调性.那么就说y= f(x)在区间I 上是单调增函数.一般地,设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I A. 如果对于区间I 内的任意两个值⊇x 1,x 2,当 x 1<x 2 时,都有 f (x 1)<f (x 2)那么就说y= f(x)在区间I 上是单调增函数.一般地,设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I A. 如果对于区间I 内的任意两个值⊇x 1,x 2,当 x 1<x 2 时,都有 f (x 1)<f (x 2)单调增区间和单调减区间统称为单调区间.练一练1例3、求证:函数在区间上是单调增函数.()1f x x=--()0-∞,两个实数,且证明:设是(0,+∞)上的任意.21,x x 21x x <12121221121111()()(1)(1)x x f x f x x x x x x x --=-----=-=则1212120,0,()()x x x x f x f x -<>∴<()1()10f x x=--+∞故在区间,上是单调增函数.)上是增函数。
最新北师大版高中数学必修一函数的单调性教案(精品教学设计)
函数的单调性设计老师:贵溪市实验中学郑美兰教学年级:高一年级课程学科:数学版本:(北师大版)高一(必修1)【三维目标】1.知识与技能(1)了解单调函数、单调区间的概念,能说出单调函数、单调区间这两个概念的大致意思, 并能根据函数的图象指出单调性、写出单调区间。
(2)启发学生能够发现问题和提出问题,培养学生分析问题、认识问题的能力和创造地解决问题的能力。
(3)通过对气温变化图进行观察——猜想——推理——证明,进一步培养学生的逻辑推理能力和创新意识。
2.过程与方法:(1)引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构单调增函数、单调减函数的概念;(2)能运用函数单调性概念解决简单的问题;使学生体会特殊到一般,简单到复杂,具体到抽象的研究方法;(3)渗透数形结合的数学思想,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:在函数单调性的学习过程中,使学生体验数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度。
【教学重点】函数的单调性及其几何意义.【教学重点】利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性.【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】一、创设情境,引入课题下图是贵溪市08年9月1日一天24小时内气温随时间变化的曲线图引导学生识图,捕捉信息,启发学生思考.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?教师指出:在生活中,我们关心很多数据的变化规律,了解这些数据的变化规律,对我们的生活是很有帮助的.问题:还能举出生活中其他的数据变化情况吗?例如:水位高低、降雨量、燃油价格、股票价格等.归纳:用函数观点看,其实这些例子反映的就是随着自变量的变化,函数值是变大还是变小.〖设计意图〗由生活情境引入新课,激发兴趣.二、思考交流,形成概念问题1:画出下列函数的图象,观察其变化规律:(1)f(x) = x+2 (2)f(x) = -x+2 (3)f(x) = x2从上面的观察分析,能得出什么结论?(学生动手画图并讨论)学生回答后教师归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变化趋势不同,同一函数在不同区间上变化趋势也不同,函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映,这就是我们今天所要研究的函数的一个重要性质——函数的单调性(引出课题)。
《函数的单调性和最值(1)》示范公开课教案【高中数学必修第一册北师大】
《函数的单调性和最值(1)》教学设计1.理解增函数、减函数、最值等概念.2.培养学生利用函数概念进行判断推理的能力及数形结合的能力.3.使学生养成细心观察、认真分析的良好思维习惯.重点:函数单调性的概念.难点:对函数单调性概念中关键词的理解. 一、新课导入 复习函数的概念,回答以下问题: 1.函数是如何定义的?函数概念包含几个要素?各是什么?2.函数常见的表示法有几种?各有什么特点?3.函数的定义域怎样确定?如何表示?4.函数研究的主要内容是什么?5.下列函数具有什么特征?如何说明函数具有这些特征?为什么具有这些特征?(1)y =2x +1 (2)y =−x 2+1 (3)y =1x1.函数概念:给定实数集R 中的两个非空数集A 和B ,如果存在一个对应关系f ,使对于集合A 中的每一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数y 和它对应,那么就把对应关系f 称为定义在集合A 上的一个函数,记作y =f (x ),x ∈A .函数的三要素:定义域、对应法则、值域.2.解析法的特点:简明、全面地概括了变量间的关系;图象法的特点:直观形象地表示出函数变化的趋势;列表法的特点:不需计算直接就可看出自变量相应的函数值.3.函数的定义域:使函数有意义的自变量的取值范围.通常用集合或者区间来表示.4.函数研究的主要内容是函数的概念与性质.5.(1)中函数值随自变量的增大而增大;随自变量的减小而减小.(2)中,在对称轴的左侧,函数值随自变量的增大而增大;在对称轴的右侧,函数值随自变量的增大而减小.(3)中在第一象限和第三象限,函数值均随自变量的增大而减小.设计意图:(1)复习函数概念及函数的表示法,引导学生从概念出发研究函数的性质;(2)回顾初中对函数性质的认识及研究方法,与本节课的学习内容形成对比. ◆教学目标 ◆教学重难点 ◆ ◆教学过程二、新知探究问题1:(展示某只股票在某一天内的变化图)请学生观察股市图,说一说这只股票当天的走势.答案:随着时间的增加,股票价格不断增长,最后随着时间的增加,价格稳定不变.问题2:观察函数图象,分析当自变量x变化时,函数值f(x)是怎样随之变化的.答案:从左至右观察函数f(x) (x∈[-6,9])的图象上点的位置变化,可以看出:对于区间[-6,-5],[-2,1],[3,4.5],[7,8],图象是上升的,每个区间上的函数值f(x)都随x值的增大而增大;对于区间[-5,-2],[1,3],[4.5,7],[8,9],图象是下降的,每个区间上的函数值f(x)都随x值的增大而减小.函数值随着自变量的增大而增大,或随着自变量的增大而减小,这种变化规律称为函数的单调性.追问:怎样用数学的符号语言来表达函数值f(x)在区间[-6,-5]上随x值的增大而增大呢?答案:对于任意的x1、x2∈[-6,-5].当x1<x2时,f(x1)< f(x2).设计意图:在观察分析的过程中,将点的位置变化转化为随自变量的变化函数值的变化,由对函数图象的观察转化为对函数性质的研究.问题3:通过上面的学习,我们如何用数学的符号语言表达函数的单调性呢?一般地,设函数f(x)的定义域D:如果对于任意的x1、x2∈D,当x1<x2,都有f(x1)< f(x2),那么就称函数y=f(x)是增函数,特别的,当I是定义域D上的一个区间时,也称函数y= f(x)在区间I上单调递增.如果对于任意的x1、x2∈D,当x1<x2,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数y=f(x)是减函数,特别地,当I是定义域D上的一个区间时,也称函数y=f(x)在区间I上单调递减.如果函数y=f(x)在区间上单调递增或递减,那么就称函数y=f(x)在区间I上具有单调性.此时I为函数y=f(x)的单调区间.追问1:如何理解函数单调性定义中的关键词“任意的”“都有”?答案:“任意的”“都有”指的是在定义域当中存在两个变量满足条件,是不能确定函数的单调性的,需要对定义域内任意选取的所有x1、x2,只要满足x1<x2都有f(x1)< f(x2)或者f(x1)> f(x2)成立,才能确定函数的单调性.追问2:函数单调递增或者单调递减还有其他表示形式吗?答案:在函数y=f(x)定义域内的一个区间I上,对于任意的x1、x2∈I且x1≠x2,>0,则称函数y=f(x)在区间I上是增函若[f(x1)-f(x2)](x1−x2)>0或f(x1)-f(x2)x1−x2数或函数y=f(x)在区间I上单调递增.若[f(x1)-f(x2)](x1−x2)<0或f(x1)-f(x2)<0,则称函数y=f(x)在区间I上是减函数x1−x2或函数y=f(x)在区间I上单调递减.问题4:观察问题2中函数的图象,函数值f(x)在哪个范围内变化?从函数图象上看,函数的最大值(最小值)在哪个自变量处取到?答案:根据函数图象,函数值在f(3)和f(2)这两个函数值之间变化,其中在x=3处取得最小值,在x=2处取得最大值.函数的最值:若存在实数M,对所有的x∈D,都有f(x)≤M,且存在x0∈D,使得f(x0)=M,则称M为函数y=f(x)的最大值.同样的,可以定义函数y=f(x)的最小值.函数的最大值和最小值统称为最值.总结:(1)M首先是一个函数值,它是值域中的一个元素;(2)最大(小)值定义中的“对所有的”是说对于定义域内的每个值都必须满足不等式,即对于定义域内的全部元素,都有f(x)≤M(f(x)≥M)成立,也就是说,函数y=f(x)的图象不能位于直线y=M的上(下)方.三、应用举例例1.设f(x)是定义在R上的函数,判断下列命题是否成立,并说明理由.(1)若存在x1、x2∈R,且x1<x2,使得f(x1)< f(x2)成立,则函数f(x)在R上单调递增;(2)若存在x1、x2∈R,且x1<x2,使得f(x1) ≤f(x2)成立,则函数f(x)在R上不可能单调递减;(3)若存在x2>0,对于任意的x1∈R,都有f(x1)< f(x1+x2)成立,则函数f(x)在R上单调递增;(4)对任意的x1、x2∈R,且x1<x2,都有f(x1) ≥f(x2)成立,则函数f(x)在R上单调递减.解:(1)不成立,比如函数y=−x2−1<0,f(−1)< f(0).函数在对称轴的左侧单调递增,右侧单调递减,并不是在R上单调递增.(2)成立,由函数单调递减的定义可知,在给定区间上,当x1<x2,都有f(x1)> f(x2).所以存在x1、x2∈R,且x1<x2,使得f(x1) ≤f(x2)成立,则函数f(x)在R上不可能单调递减.(3)成立,当x2>0时,x1<x1+x2恒成立,且满足f(x1)< f(x1+x2),根据函数单调递增的定义可知成立.(4)不成立,由函数单调递减的定义可知当x1<x2,都有f(x1)> f(x2),不能带等号.设计意图:(1)改变概念的内涵或外延,有利于学生从较高层次把握概念的本质,从而认识到概念中哪些因素是重要的,起关键作用的,哪些因素容易出错,形成对数学概念的全面理解和认识.(2)引入反例、错例,可以帮助学生从另一个角度形成对数学概念的更深入、更全面的认识.例2.设f(x)=1x(x<0)画出f(x+3)(x<−3)的图象,并通过图象直观判断它的单调性.解:依题意知f(x)=1x+3(x<−3)其图象可由f(x)=1x(x<0)的图象向左平移3个单位长度得到.该函数在区间(−∞,−3)上单调递减.探究:对于f(x)=1x+3,(−∞,−3)和(−3,+∞)都是它的单调区间,并且函数f(x)=1x在这两个区间上都是单调递减,那么能否说函数f(x)=1x+3在整个定义域上是减函数?解:不能,因为函数f(x)=1x+3的定义域不连续,当我们在区间(−3,+∞)上取一个数比如1,在区间(−∞,−3)上取一个数比如−4,我们知道−4<1,但f(−4)=1−1=−1<f(1)=11+3=1 4,即不能说函数f(x)=1x+3在整个定义域上是减函数.例3.根据函数图像直观判断y=|x−1|的单调性,并求出最小值.解:函数y=|x−1|可以表示为y={1−x,x≤1,x−1,x>1.画出该函数的图象.由图象可知该函数在区间(-∞,1]上单调递减,在区间[1,+∞)上单调递增,当x=1时,y=|x−1|取得最小值,最小值为0.探究:函数在区间[1,+∞)上是否存在最大值?为什么?答案:函数在区间[1,+∞)上不存在最大值,因为函数在区间上单调递增,因此不存在函数值M使得对于定义域内的每个值都满足不等式f(x)≤M.四、课堂练习1.请根据函数图象直观判断下列函数在给定区间上的单调性,并求出它们的最值:(1)y=−5x,x∈[2,7](2)f(x)=3x2−6x+1,x∈[3,4);(3)y=|x2−2x|,x∈[−1,3].2.某型号汽车使用单位体积燃料行驶的路程f(x)(单位:km)是行驶速度x(单位:km/h)的函数.由实验可知,这一函数关系是f(x)=−0.01x2+1.2x−5.8.(1)求f(50),并说明它的实际意义;(2)当速度x为多少时,汽车最省油?参考答案:1..解析:(1)y=−5x在区间[2,7]单调递减.最小值是f(7)=−35,最大值是f(2)=10.(2)函数f(x)=3x2−6x+1的开口向上,对称轴为x=1,所以在区间[3,4)单调递增.最小值是f(3)=10,无最大值.(3)由题意,函数y=|x2−2x|,在区间[−1,0]和[1,2]上单调递减;在(0,1)和(2,3]单调递增.最小值是0,最大值是f(3)=f(−1)=3.2.解析:(1)f(50)=29.2,表示当行驶速度为50km/h时,行驶路程是29.2km.(2)由题意,函数f(x)=−0.01x2+1.2x−5.8的对称轴为x=60,此时函数最大值为f(60)=30.2,即速度为60km/h时,汽车最省油.五、课堂小结1.函数单调性的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D:如果对于任意的x1、x2∈D,当x1<x2,都有f(x1)< f(x2),那么就称函数y=f(x)是增函数,特别的,当I是定义域D上的一个区间时,也称函数y=f(x)在区间I上单调递增.如果对于任意的x1、x2∈D,当x1<x2,都有f(x1)> f(x2),那么就称函数y=f(x)是减函数,特别的,当I是定义域D上的一个区间时,也称函数y=f(x)在区间I上单调递减.2.函数的单调区间:如果函数y=f(x)在区间上单调递增或递减,那么就称函数y= f(x)在区间I上具有单调性.此时I为函数y=f(x)的单调区间.3.函数的最值:若存在实数M,对所有的x∈D,都有f(x)≤M,且存在x0≤D,使得f(x0)=M,则称M为函数y=f(x)的最大值.同样的,可以定义函数y=f(x)的最小值.函数的最大值和最小值统称为最值.六、布置作业教材第60页练习题第2~4题.。
北师大版数学必修一《函数的单调性》教学设计
“函数的单调性”教学设计【教学目标】【知识目标】:使学生从形与数两方面理解函数单调性的概念,学会利用函数图像理解和研究函数的性质,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.【能力目标】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.【德育目标】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,让学生经历从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程.【教学重点】函数单调性的概念、判断及证明.函数的单调性是学生第一次接触用严格的逻辑语言证明函数的性质,并在今后解决初等函数的性质、求函数的值域、不等式及比较两个数的大小等方面有广泛的实际应用,【教学难点】归纳抽象函数单调性的定义以及根据定义证明函数的单调性.由于判断或证明函数的单调性,常常要综合运用一些知识(如不等式、因式分解、配方及数形结合的思想方法等)所以判断或证明函数的单调性是本节课的难点.【教材分析】函数的单调性是函数的重要性质之一,它把自变量的变化方向和函数值的变化方向定性的联系在一起,所以本节课在教材中的作用如下(1)函数的单调性起着承前启后的作用。
一方面,初中数学的许多内容在解决函数的某些问题中得到了充分运用,函数的单调性与前一节内容函数的概念和图像知识的延续有密切的联系;函数的单调性一节中的知识是它和后面的函数奇偶性,合称为函数的简单性质,是今后研究指数函数、对数函数、幂函数及其他函数单调性的理论基础。
(2)函数的单调性是培养学生数学能力的良好题材,这节课通过对具体函数图像的归纳和抽象,概括出函数在某个区间上是增函数或减函数的准确定义,明确指出函数的增减性是相对于某个区间来说的。
教材中判断函数的增减性,既有从图像上进行观察的直观方法,又有根据其定义进行逻辑推理的严格证明方法,最后将两种方法统一起来,形成根据观察图像得出猜想结论,进而用推理证明猜想的体系。
北师大版高中数学必修一函数的单调性教案
教学过程
双边活动及教法运用 二、 讲授新课
1、演示增减函数图象
在函数 )(x f y = 的图象上任取两点),(11y x A ,),(22y x B
x ∆ 表示自变量 x 的增量:12x x x -=∆,
y ∆ 表示函数值 y 的增量:1212)()(y y x f x f y -=-=∆ 2.讲授增减函数概念 一般地,对于函数 )(x f y = 在给定区间上任意两个不相等的值1x 、2x
当 0>∆∆x
y
函数 )(x f y = 在这个 区间上是增函数
当 0<∆∆x
y
函数 )(x f y = 在这个区间上是减函数
3.单调性的定义
如果一个函数在某个区间上是增函数或者是减函数,就说这个函数在这个区间上具有(严格的)单调性这个区间就叫做这个函数的单调区间
学生观察,教师引导分析,得出初步结论
教师通过图象分析x ∆,y ∆,进行讲评
教师通过图象引导分析0>∆∆x
y
教师通过图象引导分析0<∆∆x
y
教师举例x y 2= 学生观察理解。
北师大版高中数学必修一教学案函数的单调性
五课后巩固练习
1.讨论 的单调性并证明.
2.讨论 的单调性并证明.
3.求函数 的单调区间
A. B. C. D.
3.在区间 上为增函数的是()
A. B.
C. D.
4.函数 的单调性是.
5.函数 的单调递增区间是,
6..求证 的(0,1)上是减函数,在 是增函数.
7.下列结论正确的是()
A函数 (R为常数,R 0)在R上是增函数
B函数 在R上是增函数
C函数 在 上是减函数
D函数 在 上是增函数
(1) ;(2) .
练一练:
变式:指出 、 的单调性.
例2求函数 的单调区间
练一练
1求函数 的单调区间
2.物理学中的玻意耳定律 (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.
三巩固练习
1.函数 的单调增区间是()
A. B. C.RD.不存在
2.如果函数 在R上单调递减,则()
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 ,当 时,都有____________,那么就说函数f(x)在区间D上是。
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)__________,区间D叫做函数y=f(x)的____________.
2.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.
教案、学案用纸
年级高一
学科数学
课题
函数的单调性1
授课时间
撰写人
撰写时间
学习重点
函数单调性概念、判断函数单调性的方法
必修一《函数的单调性》教学设计
必修一《函数的单调性》教学设计第一篇:必修一《函数的单调性》教学设计必修一《函数的单调性》教学设计必修一《函数的单调性》教学设计本节课是北师大版必修1,§3《函数的单调性》新授课的微课程教学设计。
课程标准:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义。
教学目标:1.理解函数单调性的定义,掌握其图象特征;2.能够根据函数的图象,读出函数的单调区间;3.会用定义法证明函数的单调性;4.能够判断抽象函数的单调性.教学重点:函数单调性的定义,及单调函数的图象特征。
教学难点:数形结合的数学思想方法在函数单调性中的应用。
教学过程:第1个环节:复习函数单调性的定义。
一般地,设函数f(x)的定义域内的一个区间A上:如果对于属于A内某个区间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f(x)在这个区间上是增函数.如果对于属于A内某个区间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f(x)在这个区间上是减函数.给出函数单调性的定义,强调定义中的“任意”二字,指出函数的单调性是一个整体的概念,在给定的区间内的所有的均要满足单调性的数学表达式。
【设计意图】对函数单调性的定义进行学习,特别是要领会定义中的“任意”二字。
第2个环节:单调函数的图象特征。
给出3个具体的例子,剖析函数单调性的图象特征。
然后给出一个函数的图象,读出单调递增和单调递减区间,将抽象的定义具体化。
在本环节,要重点突出的两个问题:(1)单调区间区间端点的“开”和“闭”的问题;因为函数的单调性是一个整体的概念,在区间端点讨论单调性是毫无意义的。
但是要注意,如果函数在区间端点处没有定义,则区间端点必须是“开”的,有定义则“可开可闭”。
(2)单调区间不能写成并集的形式。
两个集合的并集相当于是进行集合的运算,结果是一个集合,而显然函数在[0,4]∪[14,24]图象不是一直下降的,所以不能写成并集的形式。
函数单调性教案北师大版必修一
《函数的单调性》第一课时教案一、教学目标知识与技能:理解函数单调性和单调函数的意义;会判断和证明简单函数的单调性。
过程与方法:培养从概念出发,进一步研究其性质的意识及能力;体会感悟数形结合、分类讨论的数学思想。
情感态度与价值观:领会用运动的观点去观察分析事物的方法,培养学生细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯;由合适的例子引发学生探求数学知识的欲望,突出学生的主观能动性,激发学生学习的兴趣。
二、教学的重点和难点教学重点:函数单调性的概念,判断并证明函数的单调性;教学难点:根据定义证明函数的单调性和利用函数图像证明单调性。
三、教法与学法1.教学方法本节课主要采用“创设情景、问题探究、合作交流、归纳总结、联系巩固”2.教学手段教学中使用多媒体辅助教学,目的是充分发挥其快捷、生动、形象的特点,为学生提供直观感性的材料,有助于学生对问题的理解和认识。
3.学法高一学生知识上已经掌握了一次函数、二次函数、反比例函数的图象和基本性质等内容,但对知识的理解和方法的掌握上不完备,反应在解题中就是思维不严密,过程不完整;能力上具备了一定的观察、类比、分析、归纳能力,但知识整合和主动迁移的能力较弱,数形结合的意识和思维的深刻性还需进一步培养和加强,所以应从下面两方面来提高学生的水平。
(1)让学生利用图形直观感受;(2)让学生“设问、尝试、归纳、总结、运用”,重视学生的主动参与,注重信息反馈,通过引导学生多思、多说、多练,使认识得到深化。
四、教学过程(一)创设情境,引入课题我们知道,函数是刻画事物变化的工具。
如图为宿迁市2011年元旦24小时内的气温变化图.观察这张气温变化图:思考如下的问题:1. 某些时段温度升高,某些时段温度低?2. 在区间[4,16]上,气温是否随时间增大而增大?3. 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?(二)归纳探索,形成概念 1、借助图象直观感知 在区间上,y 随着x 的增大而减小图像呈上升趋势(),-∞+∞思考: 你能根据自己的理解说说什么是增函数,什么是减函数吗?预案:y 随着x 增大而增大是增函数, y 随着x 增大而减小是减函数通过学生熟悉的图像,及时引导学生观察,函数图像上点的运动情况,引导xt 2f(t 2) t 1f(t 1)问题1 分别作出函数 的图象,并观察随着自变量的变化,函数值怎样变化?21,y x y x =+=(在区间上,y 随着x 的增大而减小,图象呈下降趋势),0-∞在区间上,y 随着x 的增大而增大,图象呈上升趋势()0,+∞学生能用自然语言描述出,随着x 增大时图像变化规律。
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”。
北师大版高中数学必修一教学案函数的单调性(1)
3.函数 的最小值是().
A. 0 B. 2 C. 4 D.
4.已知函数 的图象关于y轴对称,且在区间 上,当 时, 有最小值
3,则在区间 上,当 时, 有最值为.
5.函数 的最大值为,最小值为.
6.用多种方法求函数 最小值.
四课后反思
五课后巩固练习
1.作出函数 的简图,研究当自变量x在下列范围内取值时的最大值与最小值.
教案、学案用纸
年级高一
学科数学
课题
函数的单调性(2)
授课时间
撰写人
撰写时间
学习重点
函数单调性证明
学习难点
函数单调性应用及证明
学习目标
1.理解函数的最大(小)值及其几何意义;
2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质.
3.函数单调性证明
教学过程
一自主学习
1.指出函数 的单调区间及单调性,并进行证明.
2.函数 的最小值为, 的最大值为.
3:先完成下表,
函数
最高点
最低点
,
,
4设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:对于任意的x∈I,都有f(x)
仿照最大值定义,给出最小值(Minimum Value)的定义.
二师生互动
例1一枚炮弹发射,炮弹距地面高度h(米)与时间t(秒)的变化规律是 ,那么什么时刻距离地面的高度达到最大?最大是多少?
变式:经过多少秒后炮弹落地?
试试:一段竹篱笆长20米,围成一面靠墙的矩形菜地,如何设计使菜地面积最大?
例2求 在区间[3,6]上的最大值和最小值.
变式:求 的最大值和最小值.
练一练
函数 的最小值为,最大值为.如果是 呢?
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课 题:2.3.1 函数的单调性教学目的:(1)了解单调函数、单调区间的概念:能说出单调函数、单调区间这两个概念的大致意思(2)理解函数单调性的概念:能用自已的语言表述概念;并能根据函数的图象指出单调性、写出单调区间(3)掌握运用函数的单调性定义解决一类具体问题:能运用函数的单调性定义证明简单函数的单调性教学重点:函数的单调性的概念;教学难点:利用函数单调的定义证明具体函数的单调性 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体教材分析: 高[考∴试﹤题∴库]函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均需用到函数的单调性;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学在本节课中的教学中以函数的单调性的概念为线,它始终贯穿于整个课堂教学过程;利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握按现行新教材结构体系,学生只学过一次函数、反比例函数、正比例函数、二次函数,所以对函数的单调性研究也只能限于这几种函数学生的现有认知结构中能根据函数的图象观察出“随着自变量的增大函数值增大”等变化趋势,所以在教学中要充分利用好函数图象的直观性、发挥好多媒体教学的优势;由于学生在概念的掌握上缺少系统性、严谨性,在教学中须加强 GkStK根据以上分析本节课教学方法以在多媒体辅助下的启发式教学为主;同时,本节课在教学过程中对教材中的函数3x y =的图象进行了删除,教学中始终以23+=x y 、2x y =、xy 1=等函数为例子进行讨论研究 教学过程: 一、复习引入:⒈ 复习:按照列表、描点、连线等步骤先分别画函数xy =3x y =的图象. 2x y =的图象如图1,3x y =如图2.⒉ 引入:从函数2x y =的图象(图1)看到:图象在y 轴的右侧部分是上升的,也就是说,当x 在区间[0,+∞)上取值时,随着x 的增大,相应的y 值也随着增大,即如果取21,x x ∈[0,+∞),得到1y =)(1x f ,2y =)(2x f ,那么当1x <2x 时,有1y <2y .这时我们就说函数y =)(x f =2x 在[0,+ ∞)上是增函数. 图象在y 轴的左侧部分是下降的,也就是说, 当x 在区间(-∞,0)上取值时,随着x 的增大, 相应的y 值反而随着减小,即如果取21,x x ∈(-∞,0),得到1y =)(1x f ,2y =)(2x f ,那么当1x <2x 时,有1y >2y .这时我们就说函数y =)(x f =2x 在(-∞,0)上是减函数.函数的这两个性质,就是今天我们要学习讨论的GkStK 二、讲解新课: ⒈ 增函数与减函数定义:对于函数)(x f 的定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值21,x x ,⑴若当1x <2x 时,都有)(1x f <)(2x f ,则说)(x f 在这个区间上是增函数(如图3);⑵若当1x <2x 时,都有)(1x f >)(2x f ,则说)(x f 在这个区间上是减函数(如图4).当x ∈[0,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,0)时是减函数. ⒉ 单调性与单调区间若函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,则就说函数)(x f 在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做函数)(x f 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,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的. 说明:⑴函数的单调区间是其定义域的子集;⑵应是该区间内任意的两个实数,就不能保证函数是增函数(或减函数),例如,图5中,在21,x x 样的特定位置上,虽然使得)(1x f >)(2x f ,但显然此图象表示的函数不是一个单调函数;⑶除了严格单调函数外,还有不严格单调函数,它的定义类似上述的定义,只要将上述定义中的“)(1x f <)(2x f 或)(1x f >)(2x f , ”改为“)(1x f ≤)(2x f 或)(1x f ≥)(2x f ,”即可;⑷定义的内涵与外延:内涵是用自变量的大小变化来刻划函数值的变化情况;外延①一般规律:自变量的变化与函数值的变化一致时是单调递增,自变量的变化与函数值的变化相对时是单调递减.②几何特征:在自变量取值区间上,若单调函数的图象上升,则为增函数,图象下降则为减函数. 三、讲解例题:例1 如图6是定义在闭区间[-5,5]上的函数)(x f y =的图象,根据图象说出)(x f y =的单调区间,以及在每一单调区 学7优5高0考g 网k]说明:函数是增函数还是减函数,是对定义域内某个区间而言的.有的函数学7优5高0考g 网kGkStK]间上,函数)(x f y =是增函数还是减函数.解:函数)(x f y =的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5],其中)(x f y =在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.说明:函数的单调性是对某个区间而言的,对于单独的一点,由于它的函数值是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以不存在单调性问题;另外,中学阶段研究的主要是连续函数或分段连续函数,对于闭区间上的连续函数来说,只要在开区间上单调,它在闭区间上也就单调,因此,在考虑它的单调区间时,包括不包括端点都可以;还要注意,对于在某些点上不连续的函数,单调区间不包括不连续点.例2 证明函数23)(+=x x f 在R 上是增函数. 证明:设21,x x 是R 上的任意两个实数,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =(31x +2)-(32x +2)=3(1x -2x ),由1x <2x x,得1x -2x <0 ,于是)(1x f -)(2x f <0,即 )(1x f <)(2x f . ∴23)(+=x x f 在R 上是增函数. 例3 证明函数xx f 1)(=在(0,+∞)上是减函数. 证明:设1x ,2x 是(0,+∞)上的任意两个实数,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -,由1x ,2x ∈(0,+ ∞),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即)(1x f >∴xx f 1)(=在(0,+ ∞)上是减函数. 例4.讨论函数322+-=ax x f(x)在(-2,2)内的单调性. 解:∵222332a (x-a)ax x f(x)-+=+-=,对称轴a x = ∴若2-≤a ,则322+-=ax x f(x)在(-2,2)内是增函数;若22<<-a 则322+-=ax x f(x)在(-2,a)内是减函数,在[a,2]内是增函数 若2≥a ,则322+-=ax x f(x)在(-2,2)内是减函数. 四、练习:1:课本P59练习:1,2答案:)(x f 的单调区间有[-2,-1],[-1,0],[0,1],[1,2];)(x f 在区间[-2,-1],[0,1]上是增函数,在区间[-1,0],[1,2]上是减函数.)(x g 的单调区间有[-π,-2π],[-2π,2π],[2π, π];)(x g 在区间[-π,-2π],[2π,π]上是减函数,在区间[-2π,2π]上是增函数. 说明:要了解函数在某一区间是否具有单调性,从图象上进行观察是一种常用而又较为粗略的方法,严格地说,它需要根据增(减)函数的定义进行证明,下面举例说明.2判断函数23)(+-=x x f 在R 上是增函数还是减函数?并证明你的结论.解:设1x ,2x ∈R ,且1x <2x ,∵)(1x f -)(2x f =(-31x +2)-(-32x +2)=3(2x -1x ), 又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴23)(+-=x x f 在R 上是减函数. 3判断函数)(x f =x1在(-∞,0)上是增函数还是减函数并证明你的结论. 解:设1x ,2x ∈(-∞,0),且1x <2x ,∵)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -=2112x x x x -,由1x ,2x ∈(-∞,0),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴)(x f =x1在(0,+ ∞)上是减函数. 能否说函数)(x f =x1在(-∞,+∞)上是减函数? 答:不能. 因为x =0不属于)(x f =x1的定义域. 说明:通过观察图象,对函数是否具有某种性质,作出猜想,然后通过推理的办法,证明这种猜想的正确性,是发现和解决问题的一种常用数学方法. GkStK3判断函数)(x f =x1在(-∞,0)上是增函数还是减函数并证明你的结论. 解:设1x ,2x ∈(-∞,0),且1x <2x , GkStK∵)(1x f -)(2x f =11x -21x =2112x x x x -=2112x x x x -,由1x ,2x ∈(-∞,0),得1x 2x >0,又由1x <2x ,得2x -1x >0 ,于是)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f .第4(1)题∴)(x f =x1在(0,+ ∞)上是减函数. 能否说函数)(x f =x1在(-∞,+∞)上是减函数? 答:不能. 因为x =0不属于)(x f =x1的定义域. 说明:通过观察图象,对函数是否具有某种性质,作出猜想,然后通过推理的办法,证明这种猜想的正确性,是发现和解决问题的一种常用数学方法.4 ⑴ 判断函数b kx x f +=)(在R 上的单调性,并说明理由.解:⑴设1x ,2x ∈R ,且1x <2x ,则)(1x f -)(2x f =(k 1x +b)-(k 2x +b)=k(1x -2x ).若k>0,又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f <0,即 )(1x f <)(2x f .∴b kx x f +=)(在R 上是增函数.若k<0,又1x <2x ,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f . ∴b kx x f +=)(在R 上是减函数.五、小结 ⒈讨论函数的单调性必须在定义域内进行,即函数的单调区间是其定义域的子集,因此讨论函数的单调性,必须先确定函数的定义域;⒉根据定义证明函数单调性的一般步骤是:⑴设1x ,2x 是给定区间内的任意两个值,且1x <2x ;⑵作差)(1x f -)(2x f ,并将此差式变形(要注意变形的程度);⑶判断)(1x f -)(2x f 的正负(要注意说理的充分性);⑷根据)(1x f -)(2x f 的符号确定其增减性.六、课后作业:课本补充:⑴)(x f =41252-⎪⎭⎫ ⎝⎛-x 是以(25,41-)为顶点、对称轴平行于y 轴、开口向上的抛物线(如图);它的单调区间是(-∞,25]与[25,+ ∞);它在(-∞,25]上是减函数,在[25,+ ∞)上是增函数. 高[考∴试﹤题∴库GkStK]证明:设1x <2x ≤25,则第4(2)题)(1x f -)(2x f =21x -22x -5(1x -2x )=(1x +2x -5) (1x -2x ) ∵1x <2x 25≤,∴1x +2x <5,1x -2x <0,∴)(1x f -)(2x f >0,即 )(1x f > )(2x f ..∴)(x f =2x -5x +6在(-∞,25]上是减函数. 类似地,可以证明)(x f 在[25,+∞)上是增函数. ⑵)(x f =-2x +9的图象是以(0,9)为顶点、y 轴为对称轴、开口向下的一条抛物线(如图);它的单调区间是(-∞,0]与[0,+∞),它在(-∞,0]上是增函数,在[0,+∞)上是减函数.证明:设1x <2x ≤0,则)(1x f -)(2x f =-21x +22x =(1x +2x ) (2x -1x ) ∵1x <2x ≤0,∴1x +2x <0,2x -1x >0, ∴)(1x f -)(2x f <0,即)(1x f <)(2x f.∴)(x f =9-2x 在(-∞,0]上是增函数. 学7优5高0考g 网k] 类似地,可以证明)(x f 在[0,+∞)上是减函数. 七、板书设计(略) 八、课后记:。