2019-2020学年高三数学 函数的单调性专题复习 教案.doc
函数单调性复习教案
北京梦飞翔教育个性化辅导教案学生:教师:时间:年月日_____段课时:学管师签字:___________函数的单调性(二)考点分析考点1 函数的单调性题型1:讨论函数的单调性例1. 求函数20.7log (32)y x x =-+的单调区间;例2. 判断函数f(x)=12-x 在定义域上的单调性.例3.设0a >,()x xe af x a e =+是R 上的偶函数. (1)求a 的值;(2)证明()f x 在(0,)+∞上为增函数.题型2:研究抽象函数的单调性例1.定义在R 上的函数)(x f y =,0)0(≠f ,当x >0时,1)(>x f ,且对任意的a 、b ∈R ,有f (a +b )=f (a )·f (b )。
(1)求证:f (0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f (x )>0;(3)求证:f (x )是R 上的增函数;(4)若f (x )·f (2x -x 2)>1,求x 的取值范围.例2.已知函数()f x 的定义域是0x ≠的一切实数,对定义域内的任意12,x x 都有1212()()()f x x f x f x ⋅=+,且当1x >时()0,(2)1f x f >=,(1)求证:()f x 是偶函数;(2)()f x 在(0,)+∞上是增函数;(3)解不等式2(21)2f x -<.题型3:函数的单调性的应用例1.若函数2)1(2)(2+-+=x a x x f 在区间(-∞,4] 上是减函数,那么实数a 的取值范围是______ 例2.已知函数1()2ax f x x +=+在区间()2,-+∞上为增函数,则实数a 的取值范围_____考点2 函数的值域(最值)的求法题型1:求分式函数的最值例1.(2007上海)已知函数x a x x x f ++=2)(2).,1[,+∞∈x 当21=a 时,求函数)(x f 的最小值。
2019_2020学年新教材高中数学第三章函数的概念与性质3.2.1.1函数的单调性讲义新人教A版必修第一册
3.2.1 单调性与最大(小)值最新课程标准:借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.第1课时 函数的单调性知识点一 定义域为I 的函数f (x )的单调性状元随笔 定义中的x 1,x 2有以下3个特征(1)任意性,即“任意取x 1,x 2”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x 1<x 2; (3)属于同一个单调区间. 知识点二 单调性与单调区间如果函数y =f (x )在区间D 上是单调递增或单调递减,那么就说函数y =f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间.状元随笔 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”连接. 如函数y =1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,却不能表述为:函数y=1x在(-∞,0)∪(0,+∞)上单调递减. [教材解难]1.教材P 77思考f (x )=|x |在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增; f (x )=-x 2在(-∞,0]上单调递增,在[0,+∞)上单调递减.2.教材P 77思考(1)不能 例如反比例函数f (x )=-1x,在(-∞,0),(0,+∞)上是单调递增的,在整个定义域上不是单调递增的.(2)函数f (x )=x 在(-∞,+∞)上是单调递增的.f (x )=x 2在(-∞,0]上是单调递减,在[0,+∞)上是单调递增的.[基础自测]1.下列说法中正确的有( )①若x 1,x 2∈I ,当x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2),则y =f (x )在I 上是增函数; ②函数y =x 2在R 上是增函数; ③函数y =-1x在定义域上是增函数;④y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A .0个B .1个C .2个D .3个解析:由于①中的x 1,x 2不是任意的,因此①不正确;②③④显然不正确. 答案:A2.函数y =(2m -1)x +b 在R 上是减函数,则( ) A .m >12 B .m <12C .m >-12D .m <-12解析:使y =(2m -1)x +b 在R 上是减函数,则2m -1<0,即m <12.答案:B3.函数y =-2x 2+3x 的单调减区间是( ) A .[0,+∞) B.(-∞,0) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ 解析:借助图象得y =-2x 2+3x 的单调减区间是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,故选D.答案:D4.若f(x)在R上是增函数,且f(x1)>f(x2),则x1,x2的大小关系为________.解析:∵f(x)在R上是增函数,且f(x1)>f(x2),∴x1>x2.答案:x1>x2题型一利用函数图象求单调区间[经典例题]例1 已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的减区间为( )A.(-3,1)∪(1,4) B.(-5,-3)∪(-1,1)C.(-3,-1),(1,4) D.(-5,-3),(-1,1)【解析】在某个区间上,若函数y=f(x)的图象是上升的,则该区间为增区间,若是下降的,则该区间为减区间,故该函数的减区间为(-3,-1),(1,4).【答案】 C观察图象,若图象呈上升(下降)趋势时为增(减)函数,对应的区间是增(减)区间.跟踪训练1 函数f(x)的图象如图所示,则( )A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数解析:函数单调性反映在函数图象上就是图象上升对应增函数,图象下降对应减函数,故选A.答案:A根据图象上升或下降趋势判断.题型二函数的单调性判断与证明[教材P79例3]例2 根据定义证明函数y =x +1x在区间(1,+∞)上单调递增.【证明】 ∀x 1,x 2∈(1,+∞), 且x 1<x 2,有y 1-y 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 2x 1x 2(x 1x 2-1). 由x 1,x 2∈(1,+∞),得x 1>1,x 2>1. 所以x 1x 2>1,x 1x 2-1>0. 又由x 1<x 2,得x 1-x 2<0. 于是x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-1)<0, 即y 1<y 2.所以,函数y =x +1x在区间(1,+∞)上单调递增.先根据单调性的定义任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,再判断f(x 1)-f(x 2)的符号. 教材反思利用定义证明函数单调性的步骤注:作差变形是解题关键.跟踪训练2 利用单调性的定义,证明函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是减函数. 证明: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. 利用四步证明函数的单调性.题型三 由函数的单调性求参数的取值范围[经典例题]例3 已知函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,求实数a 的取值范围.【解析】 ∵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 ]. ∵f (x )在(-∞,4]上是减函数,∴对称轴x =1-a 必须在直线x =4的右侧或与其重合. ∴1-a ≥4,解得a ≤-3. 故a 的取值范围为(-∞,-3].状元随笔 首先求出f(x)的单调减区间,求出f(x)的对称轴为x =1-a ,利用对称轴应在直线x =4的右侧或与其重合求解.方法归纳“函数的单调区间为I ”与“函数在区间I 上单调”的区别单调区间是一个整体概念,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,则指此区间是相应单调区间的子区间.所以我们在解决函数的单调性问题时,一定要仔细读题,明确条件含义.跟踪训练3 例3中,若将“函数在区间(-∞,4]上是减函数”改为“函数的单调递减区间为(-∞,4]”,则a 为何值?解析:由例3知函数f (x )的单调递减区间为(-∞,1-a ], ∴1-a =4,a =-3.求出函数的减区间,用端点值相等求出a.一、选择题1.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b>0,则必有( )A .函数f (x )先增后减B .f (x )是R 上的增函数C .函数f (x )先减后增D .函数f (x )是R 上的减函数 解析:由f (a )-f (b )a -b>0知,当a >b 时,f (a )>f (b );当a <b 时,f (a )<f (b ),所以函数f (x )是R 上的增函数.答案:B2.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( ) A .y =-3x +2 B .y =3xC .y =x 2-4x +5D .y =3x 2+8x -10解析:显然A 、B 两项在(0,2)上为减函数,排除;对C 项,函数在(-∞,2)上为减函数,也不符合题意;对D 项,函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫-43,+∞上为增函数,所以在(0,2)上也为增函数,故选D.答案:D3.函数f (x )=x |x -2|的增区间是( ) A .(-∞,1] B .[2,+∞) C .(-∞,1],[2,+∞) D.(-∞,+∞)解析:f (x )=x |x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,2x -x 2,x <2,作出f (x )简图如下:由图象可知f (x )的增区间是(-∞,1],[2,+∞). 答案:C4.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,+∞)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.答案:C 二、填空题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____________.解析:由图象知单调递增区间为[-1.5,3]和[5,6]. 答案:[-1.5,3]和[5,6]6.若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,+∞)7.函数y =|x 2-4x |的单调减区间为________.解析:画出函数y =|x 2-4x |的图象,由图象得单调减区间为:(-∞,0],[2,4].答案:(-∞,0],[2,4] 三、解答题8.判断并证明函数f (x )=-1x+1在(0,+∞)上的单调性.解析:函数f (x )=-1x+1在(0,+∞)上是增函数.证明如下: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)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 2+1=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),∴f (x )=-1x+1在(0,+∞)上是增函数.9.作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,(x -2)2+3,x >1的图象,并指出函数的单调区间.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,(x -2)2+3,x >1的图象如图所示.由图象可知:函数的单调减区间为(-∞,1]和(1,2];单调递增区间为(2,+∞).[尖子生题库]10.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. 解析:∵f (x )是定义在[-1,1]上的增函数, 且f (x -2)<f (1-x ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x -2≤1,-1≤1-x ≤1,x -2<1-x ,解得1≤x <32,所以x 的取值范围为1≤x <32.。
2020年高三一轮复习数学教案第3讲《函数的单调性》(学生版)
个性化教学辅导教案)的定义域是()1.已知函数f(lgx)定义域是[0.1,100],则函数f(x2,1]A.[﹣1,2]B.[﹣2,4]C.[0.1,100]D.[−122.函数y=1﹣x﹣9的值域是.x3.(1)已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]=9x+4,求f(x)的解析式.(2)已知f(x)为二次函数,且f(0)=2,f(x+1)﹣f(x)=x﹣1,求f(x).1.函数f(x)=√x2+x−6的单调增区间是()A.(﹣∞,﹣3)B.[2,+∞)C.[0,2)D.[﹣3,2]2、已知函数对于任意都有成立,则实数的取值范围是()A.B.C.D.3、已知幂函数,若,则的取值范围是()A.B.C.D.学科分析:函数的单调性是必修1第一章内容,是函数的重要性质之一。
它在学生熟悉了函数的概念的基础上对函数的性质进行探究学习的,也是后面函数与方程、导数等方面知识联系比较紧密的知识点,有一定的承上启下作用。
通过对于函数单调性的学习,让学生理解函数的本质,有利于学生更好地在函数类问题上进行突破,提升解决难题的信心和技巧。
学生分析:1、学习风格(动觉型、视觉型、听觉型)2、知识点分析:(1)掌握一些常见函数的单调性讨论;(2)掌握复合函数单调性的讨论;(3)掌握分段函数的单调性讨论;(4)掌握利用单调性解决不等式问题【精准突破一】学习目标:掌握一些常见函数单调性的讨论 目标分解:(1)了解函数单调性的定义; (2)掌握一些常见函数的单调性。
【目标1:函数单调性的定义】1、定义:一般的,设函数()f x 的定义域为I :①如果对于定义域I 内某个区间D 上任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,称函数()f x 在区间D 上是增函数。
如图(1)①如果当12x x <时,都有12()()f x f x >,称函数()f x 在区间D 上是减函数。
2019-2020学年高三数学第一轮复习 函数单调性及奇偶性导学案 理 .doc
2019-2020学年高三数学第一轮复习 函数单调性及奇偶性导学案 理编制人: 审核: 下科行政:【学习目标】1、理解函数单调性,最大值、最小值及其几何意义;2、结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;3、会运用函数图象理解研究函数的性质。
【课前预习案】一、基础知识梳理2、函数奇偶性如果对于函数)(x f 的定义域内任意一个自变量x ,都有 ,则函数)(x f 为偶函数,都有 ,则)(x f 为奇函数。
奇函数图象关于 对称,偶函数图象关于 对称。
3、函数周期性:对于函数)(x f y =,若存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内任何值时,都有)()(x f T x f =+,则称函数)(x f 为周期函数。
二、练一练1、下列四个函数中,在),0(+∞上为增函数的是( )(A) x y )21(= (B)x y 2log -= (C) x x y 22-= (D) 21x y =2、函数x xx f -=1)(的图象关于( ) (A) Y 轴对称 (B)直线y=-x 对称 (C) 坐标原点对称 (D) 直线y=x 对称 3、已知函数32)1()(2++-=mx x m x f 为偶函数,则)(x f 在区间)3,5(--上( )(A) 先减后增 (B)先增后减 (C) 单调递减 (D) 单调递增4、若偶函数)(x f 在]1,(--∞上是增函数,则下列式子中成立的是( )(A) )2()1(}23(f f f <-<- (B))2()23()1(f f f <-<-(C) )23()1()2(-<-<f f f (D) )1()23()2(-<-<f f f【课内探究】一、讨论、展示、点评、质疑 探究一 函数的单调性问题 例1(1)讨论函数)0(2)(<-=m m mxx f 的单调性(2)求函数)32(log 221+--=x x y 的单调区间拓展1、已知定义在区间),0(+∞上的函数)(x f 满足)()()(2121x f x f x x f -=,且当1>x 时,0)(>x f(1)求)1(f 的值,并判断)(x f 的单调性 (2)若2)4(=f ,求)(x f 在]16,5[上的最大值探究二、函数奇偶性的问他你 例2、判断下列函数的奇偶性 (1))1(log )(22++=x x x f (2)33)(22-+-=x x x f(3)⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+=)0()0()(22x x x x x x x f (4)334)(2-+-=x x x f (5)2)(2+-+=a x x x f拓展二、函数21)(xb ax x f ++=是定义在(-1,1)上的奇函数,52)21(=f (1)确定函数)(x f 的解析式(2)用定义证明)(x f 在(-1,1)是增函数 (3)解不等式0)()1(<+-t f t f二 总结提升 1、知识方面2、数学思想方面【课后训练案】一.选择题1、下列函数中,既是偶函数又在),0(+∞单调递增的函数是( )(A )3x y = (B )1+=x y (C )12+-=x y (D )xy -=22、下列函数中非奇非偶的函数是( )(A)xy 2= (B))1lg(2++=x x y(C)xxy -+=22 (D)11lg+=x y 3、已知函数)(x f 对一切R y x ∈,,都有)()()(y f x f y x f +=+,则)(x f 为( ) (A)偶函数 (B)奇函数 (C)既是奇函数又是偶函数 (D )非奇非偶4、已知函数)10(log )(≠>+=a a x a x f a x 且在]2,1[上的最大值和最小值之和为62log +a ,则a 的值为( )(A)21 (B) 41(C) 2 (D) 4 5、已知函数)(x f 对于任意的正实数)(,2121x x x x ≠,恒有0))()()((2121>--x f x f x x ,则一定正确的是( )(A))6()4(->f f (B))6()4(-<-f f (C))6()4(->-f f (D))6()4(-<f f 6、已知偶函数)(x f 在区间),0[+∞上单调递增,则满足)31()12(f x f <-的x 的范围是( )(A))32,31( (B))32,31[ (C))32,21( (D))32,21[ 7、若函数a x x x f +-=2)(为偶函数,则实数a = 。
2020届高三数学一轮复习《函数的单调性》教案
专题:函数的单调性 ★★★★吵架时为什么会大声?原因是:当两个人相互愤怒的时候,他们的心和心相距很远,为了填补这段距离,他们必须呼喊,这样彼此才能听到.他们越是愤怒,心和心的距离越是遥远,于是,他们只有越发强力呼喊,他们彼此才能听到.反过来,也是恋爱时为什么喃喃低语的原因.【批注:“心情越愤怒,距离越遥远”这一个现象体现了函数的单调性,由此引入函数的单调性】知识梳理4 min.1. 单调性的定义:对于给定区间上的函数)(x f y =:如果对属于这个区间的自变量的任意两个值21,x x ,当21x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说,函数)(x f y =在这个区间上是 增 函数;如果对属于这个区间的自变量的任意两个值21,x x ,当21x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说,函数)(x f y =在这个区间上是 减 函数;2. 讨论函数单调性必须在其 定义域 上进行,因此,要研究函数的单调性,必须先求函数的定义域; 问题一. 用定义证明函数()y f x =在区间I 上具有单调性的步骤是什么?答:(1)取值:对任意12,x x I ∈且12x x <;(2)作差、变形:12()()f x f x -,并判断差的正负; (3)根据判定的结果作出相应的结论. 问题二.函数212x y x +=-的单调情况是怎样的? 答:215=222x y x x +=+--,在(,2),(2,)-∞+∞上单调递减. 问题三. 函数ay x x=+的单调情况是怎样的? 答:,0(),0(,),(,),(,0),(0,),0a a f x x a x a a a a a ⎧↑=⎪=+↑<⎨⎪-∞-+∞↑↓>⎩ 【问题二和问题三中,通过提问两个相对具体的反比例函数和nike 类函数的单调性来检查学生对基础知识的掌握情况,为后面的例题讲解的做准备.】典例精讲33 min.例1. (★★★)已知偶函数)(x f 和奇函数)(x g 的定义域都是)4,4(-,它们在]0,4(-上的图像分别是图1和图2,则关于x 的不等式0)()(<x g x f 的解集是 .解:由函数的奇偶性及定义域,作图如下,易得,要()()0f x g x <,则 (2,0)(2,4)x ∈-U【小结:奇函数的在对称区间的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反.】巩固练习:(★★★) 若函数)1,0()1()(≠>--=-a a a a k x f x x 在R 上既是奇函数,又是减函数,则)(log )(k x x g a +=的图像是 ( )解:由()f x 在R 上是奇函数,故(0)0,2,()x xf k f x a a -===-,()f x 在R 上单调递减,故01a <<.则 ()log (1),01a g x x a =+<<,故选A.例2. (★★★★)下列命题中正确的命题是 ( )A.若存在[]12,,x x a b ∈,当12x x <时,有()12()f x f x <,则说函数)(x f y =在区间[]b a ,上是增函数;xy 图1 f(x)O-4-24xy图2g(x) O-4-24x y 图1 f(x) O -4 -2 4 xy图2g(x)O -4 -24B.若存在],[b a x i ∈(),2,1*N n i n n i ∈≥≤≤、,当123n x x x x <<<<L 时,有()()()123()n f x f x f x f x <<<<L ,则说函数)(x f y =在区间[]b a ,上是增函数;C.函数)(x f y =的定义域为),0[+∞,若对任意的0x >,都有()(0)f x f <,则函数)(x f y =在),0[+∞ 上一定是减函数;D.若对任意[]12,,x x a b ∈,当21x x ≠时,有0)()(2121>--x x x f x f ,则说函数)(x f y =在区间[]b a ,上是增函数.解:A 、B 中的变量应该是任取两个变量,而不是存在;C 中只是一个变量是任意的,不符合单调性的定义;D 是单调增函数的等价形式,12121212121200()()0,()()0()()0x x x x f x f x f x f x f x f x x x -<->⎧⎧->⇔⎨⎨-<->-⎩⎩或.故选 D.【单调增函数的等价形式如下:同理,可得单调减函数的等价形式】 巩固练习:1. (★★★★)有下列几个命题:① 函数xx y 1-=是增函数; ② 函数11+=x y 在其定义域),1()1,(+∞--∞Y 上是减函数; ③ 函数245x x y -+=的单调区间是),2[+∞-;④ 已知)(x f 在R 上增函数,若0>+b a ,则有)()()()(b f a f b f a f -+->+.其中正确命题的序号是_____________________________ 解:① 错;② 错,虽然(,1),(1,)-∞-+∞都是11y x =+的单调递减区间,但求并集后就不再符合减函数定义;③ 错,要研究函数254y x x =+-的单调区间,首先被开方数2540x x +-≥,解得15x -≤≤,而 [2,)-+∞不是上述区间的子区间.④ 对,()f x 在R 上增函数,且a b >-,所以b a >-,()()f a f b >-,()()f b f a >-,所以,()()()()f a f b f a f b +>-+-. 故选 ④.2. (★★★★)已知函数)(x f 为定义在R 上的函数,则“对于任意R x ∈,恒有)1()(+<x f x f ”是“)(x f 在R 上是增函数”的__________________条件 解:必要非充分.必要性:()f x 在R 上是增函数,又对任意x R ∈,1x x <+,故恒有()(1)f x f x <+;是必要条件.充分性:令1,(,0)(,)2()=10,[0,]2x x f x x ⎧∈-∞+∞⎪⎪⎨⎪∈⎪⎩U ,对任意x R ∈,恒有()(1)f x f x <+,但是()f x 在R 上不单调,故是不充分的.例3. (★★★★)设)(x f 是定义在R 上的函数,对m ,R n ∈恒有)()()(n f m f n m f ⋅=+,且当0>x 时,1)(0<<x f .(1)求证:1)0(=f ;(2)证明:R x ∈时恒有0)(>x f ; (3)求证:)(x f 在R 上是减函数; (4)若()(2)1f x f x ⋅+>,求x 的范围. 解:(1) 取10,2m n ==,则11(0)()(0)22f f f +=⋅,因为1()02f > 所以(0)1f =(2) 设0x <则0x ->, 由条件可知()0f x ->又因为1(0)()()()0f f x x f x f x ==-=⋅->,所以()0f x >, ∴x R ∈时,恒有()0f x > (3)设12x x <,则121211()()()()f x f x f x f x x x -=--+ =1211()()()f x f x x f x -- =121()[1()]f x f x x --因为12x x <,所以210x x ->,所以21()1f x x -<,即211()0f x x --> 又因为1()0f x >,所以121()[1()]0f x f x x -->所以12()()0f x f x ->,即该函数在R 上是减函数.(4) 因为()(2)1f x f x ⋅+>,所以()(2)(22)(0)f x f x f x f ⋅+=+> 所以220x +<,所以1x x <-的范围为(解抽象函数不等式,往往利用函数的单调性和奇偶性消去f ,同时不要忘记“定义域优先”.) 例4. (★★★★)已知函数()),0(2R a x xax x f ∈≠+=,若()x f 在区间[)+∞,2是增函数,求实数a 的取值范围.解:设212x x >≥,()()22121212a a f x f x x x x x -=+--()12121212x x x x x x a x x -=+-⎡⎤⎣⎦, 由212x x >≥得()121216x x x x +>,12120,0x x x x -<> 要使()f x 在区间[)2,+∞是增函数只需()()120f x f x -<, 即()12120x x x x a +->恒成立,则16a ≤. 巩固练习:(★★★★)已知函数()22x x f x a -=+(常数)a R ∈.若4a ≤,求证函数()f x 在[1,)+∞上是增函数.解:设12,[1,),x x ∈+∞ 且12x x >,则112212()()(22)(22)x x x x f x f x a a ---=+-+21121222(22)2x x x x x x a +-=-+12121222(2)2x x x x x x a ++-=-由12x x >,可得1222x x >,即12220x x ->由12,[1,),x x ∈+∞12x x >,可得122x x +>,故12240x x +>>,又4a ≤,故122x x a +>,即1220x x a +->,所以12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >, 故函数()f x 在[1,)+∞上是增函数.备选题:1. (选)(★★★★)已知)(x f y =是定义在R上的单调函数,实数21x x ≠,121,,1x x λλααβλ+≠-=+,λλβ++=112x x ,若|)()(||)()(|21βαf f x f x f -<-,则 ( )A .0<λB .0=λC .10<<λD .1≥λ解: (方法一)利用定比分点假设P 在数轴上的坐标为x ,1P 点在数轴上的坐标为1x ,2P 点在数轴上的坐标为2x ,121x x P λλ+=+.分点的位置 内分点外分点 分点与一端点重合P 点在12PP 上P 在12PP 延长线上P 在12PP 延长线上P 与1P 重合P 与2P 重合图示12PP PP λ=0λ> 1λ<- 10λ-<< λ=0 λ不存在若0λ≥,αβ,均在12,x x 中间或两端,显然不符合题意;故选A.(方法二) 特殊函数法 令()f x x c =-+,1212121|()()||()()|||||||||1f x f x f f x x x x λαβαβλ--<-⇔-<-=⋅-+ 解得 0λ<,选A. (方法三)排除法取特殊值,选令11,0,,12λ=-,逐一排除,即可确定选A. 【定比分点在外省考察的比较多上海的高考很少考察,因此,建议给五星的学生做,慎用】2. (选)(★★★★)如果函数||12|lg |)(-=x x f 在定义域的某个子区间)1,1(+-k k 上不存在反函数,则k 的取值范围是( ))2,21.[-A ]23,1.(B )2,1.[-C )2,23[]21,1.(⋃--D解:D【利用单调函数一定有反函数的性质,只要函数()|lg |21||f x x =-在(1,1)k k -+上单调即可】 3. (选)(★★★★)已知函数ay x x=+有如下性质:如果常数0a >,那么该函数在(0,a ⎤⎦上是减函数,在),a ⎡+∞⎣上是增函数.(1) 如果函数2by x x=+()0x >的值域为[)6,+∞,求实数b 的值;(2) 研究函数22cy x x =+(常数0c >)在定义域内的单调性,并说明理由; (3) 对函数a y x x =+和22a y x x=+(常数0a >)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例,研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数()2211n nF x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(n 是正整数)在区间1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值(可利用你的研究结论).【本题为2006年上海高考题的第22题,难度对四星和五星的学生均适合.】 解: (1) 2log 9b =,(2) 函数在)4,c ⎡+∞⎣和)4,0c ⎡-⎣上单调递增,在(40,c ⎤⎦和(4,c ⎤-∞-⎦上单调递减,(3) 可以把函数推广为nn ay x x=+(常数0a >),其中n 是正整数, 当n 是奇数时,函数在(20,n a ⎤⎦和)2,0n a ⎡-⎣上单调递减,在)2,n a ⎡+∞⎣和(2,n a ⎤-∞-⎦上单调递增,当n 为偶数时,函数在(20,na ⎤⎦和(2,n a ⎤-∞-⎦上单调递减,在)2,n a ⎡+∞⎣和)2,0na ⎡-⎣上单调递增,当12x =或2x =时,函数()F x 取得最大值9924n n⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当1x =时,()F x 取得最小值12n +;回顾总结:3 min.1. 要研究函数的单调性,必须先求函数的 定义域2. 函数单调性的等价形式有哪些?3. 奇函数在对称区间上有_相同__的单调性,偶函数在对称区间上_单调性__相反;4. 复合函数的单调性利用_同增异减__口诀进行判断.5. 单调性问题有时可以转化为_恒成立 问题.我爱 放电影。
2019-2020学年高考数学一轮复习 2.3 函数单调性学案.doc
2019-2020学年高考数学一轮复习 2.3 函数单调性学案一、高考目标:1. 通过已学过的函数,特别是二次函数,理解函数的单调性。
2. 掌握判断一些简单函数单调性的方法。
3. 会利用函数的单调性解决一些问题。
二、知识再现:1. 增(减)函数的 定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I :如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值21,x x ,当x 1<x 2时,若都有)()(21x f x f <,那么就说函数f(x)在区间D 上是 ;若都有)()(21x f x f >,那么就说函数f(x)在区间D 上是 。
2. 如果函数y=f(x)在区间D 上是增函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的) ,区间D 叫做y=f(x)的 。
3. 函数的单调性与其导数的正负的关系:在某个区间(a,b)内,如果0)('>x f ,那么函数y=f(x)在这个区间内 ;如果在某个区间(a,b)内,如果0)('<x f ,那么函数y=f(x)在这个区间内 。
三、考点例析题型一:用定义证明函数的单调性例1、用定义证明函数x x x f +=3)(在R 上为增函数变式训练:如果函数c bx x x f ++-=2)(,对于任意实数x 都有)2()2(x f x f -=+,比较)4(),2(),1(f f f 的大小题型三:逆用函数的单调性求参数的范围。
例3、已知函数84)(2--=kx x x f 在[]20,5上是单调函数,求实数k 的取值范围。
变式训练:已知b ax y +=3在),(+∞-∞上单调递减,求a 的取值范围题型四:利用单调性解或证明不等式例4、已知)(x f 是定义在[]1,1-上的增函数,且)1()1(2-<-x f x f ,求x 的取值范围变式训练:函数y=f(x)在R 上单调递增,且())(2m f m f ->,则实数m 的取值范围四、达标训练1.下列说法正确的是( )A. 定义在R 上的函数f(x)满足f(2)>f(1),则函数f(x)是R 上的增函数B. 定义在R 上的函数f(x)满足f(2)>f(1),则函数f(x)在R 上不是减函数C 设f(x)是()+∞∞-,上的减函数,则f(a)>f(b)D. 设f(x)是()+∞∞-,上的减函数,则f(a 2+a)<f(a) 2下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ) A y =3-x B ||112x y D x y C x y -==+=3.当(]5,0∈x 时,函数143)(2+-=x x x f 的值域为( )[]B f f A )5(),0(⎥⎦⎤⎢⎣⎡)32(),0(f f ⎥⎦⎤⎢⎣⎡)5(),32(f f C [])5(,f c D4. 若二次函数()b x a x y +-+=1232在区间()1,∞-上为减函数,那么2222≥-≤=-=a D a C a B a A5. 若函数xb y ax y -==,都是在),0(+∞上的减函数,则函数bx ax y +=2在),0(+∞上的单调性为 。
2019-2020年高三数学 第12课时 第二章 函数 函数的单调性专题复习教案
2019-2020年高三数学 第12课时 第二章 函数 函数的单调性专题复习教案 一.课题:函数的单调性二.教学目标:理解函数单调性的定义,会用函数单调性解决一些问题.三.教学重点:函数单调性的判断和函数单调性的应用.四.教学过程:(一)主要知识:1.函数单调性的定义;2.判断函数的单调性的方法;求函数的单调区间;3.复合函数单调性的判断.(二)主要方法:1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数的单调性的方法有:(1)用定义;(2)用已知函数的单调性;(3)利用函数的导数.3.注意函数的单调性的应用;4.注意分类讨论与数形结合的应用.(三)例题分析:例1.(1)求函数的单调区间;(2)已知若试确定的单调区间和单调性.解:(1)单调增区间为:单调减区间为,(2)222()82(2)(2)g x x x =+---,,令 ,得或,令 ,或∴单调增区间为;单调减区间为.例2.设,是上的偶函数.(1)求的值;(2)证明在上为增函数.解:(1)依题意,对一切,有,即∴对一切成立,则,∴,∵,∴.(2)设,则12121211()()x x x x f x f x e e e e-=-+- 2121121122111()(1)(1)x x x x x x x x x x x e e e e e e e+-++-=--=-, 由,得,,∴,即,∴在上为增函数.例3.(1)(《高考计划》考点11“智能训练第9题”)若为奇函数,且在上是减函数,又,则的解集为.例4.(《高考计划》考点10智能训练14)已知函数的定义域是的一切实数,对定义域内的任意都有,且当时,(1)求证:是偶函数;(2)在上是增函数;(3)解不等式.解:(1)令,得,∴,令,得∴,∴()(1)(1)()()f x f x f f x f x -=-⋅=-+=,∴是偶函数.(2)设,则221111()()()()x f x f x f x f x x -=⋅-221111()()()()x x f x f f x f x x =+-= ∵,∴,∴,即,∴∴在上是增函数.(3),∴,∵是偶函数∴不等式可化为,又∵函数在上是增函数,∴,解得:,即不等式的解集为.例5.函数在上是增函数,求的取值范围.分析:由函数在上是增函数可以得到两个信息:①对任意的总有;②当时,恒成立. 解:∵函数在上是增函数,∴对任意的有,即919212log (8)log (8)a a x x x x +-<+-,得 ,即,∵,∴ ,∵,∴要使恒成立,只要;又∵函数在上是增函数,∴,即,综上的取值范围为.另解:(用导数求解)令,函数在上是增函数,∴在上是增函数,,∴,且在上恒成立,得.(四)巩固练习:1.《高考计划》考点11,智能训练10;2.已知是上的奇函数,且在上是增函数,则在上的单调性为 .。
2019-2020学年高中数学(苏教版 选修2-2)教师用书:第1章 1.3.1 单调性 Word版含答案
1.3 导数在研究函数中的应用1.3.1单调性1.利用导数研究函数的单调性.(重点)2.含有字母参数的函数单调性的讨论,单调区间的求解.(难点)3.由单调性求参数的取值范围.(易错点)[基础·初探]教材整理函数的单调性与其导数的关系阅读教材P28“例1”以上部分,完成下列问题.1.函数的单调性与其导数的关系(1)一般地,在某区间上函数y=f(x)的单调性与导数有如下关系:(2)2.导数与函数图象间的关系(1)导函数图象在x轴上方的区间为原函数的单调增区间,导函数图象在x轴下方的区间为原函数的单调减区间.(2)一般地,如果一个函数在某一范围内导数的绝对值较大,那么函数在这个范围内变化得快,这时,函数的图象就比较“陡峭”;反之,函数的图象就“平缓”一些.1.判断正误:(1)若函数f(x)在(a,b)上是增函数,则对任意x∈(a,b),都有f′(x)>0.( )(2)函数f(x)=1x在其定义域上是单调减函数.( )(3)函数f(x)=x3-2x在(1,+∞)上单调递增.( )(4)若存在x∈(a,b)有f′(x)=0成立,则函数f(x)为常数函数.( )【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×2.函数f(x)=(x-3)e x的单调递增区间是________.【解析】f′(x)=(x-3)′e x+(x-3)(e x)′=(x-2)e x,令f′(x)>0,解得x>2.【答案】(2,+∞)[质疑·手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_______________________________________________解惑:_______________________________________________疑问2:_______________________________________________解惑:_______________________________________________疑问3:_______________________________________________解惑:_______________________________________________[小组合作型](1)0)内是减函数.(2)判断函数f(x)=ln xx在区间(0,2)上的单调性.【精彩点拨】求出导数f′(x),然后判断导数的符号即可.【自主解答】(1)证明:由于f(x)=e x-x-1,所以f′(x)=e x-1,当x∈(0,+∞)时,e x>1,即f′(x)=e x-1>0.故函数f(x)在(0,+∞)内为增函数,当x∈(-∞,0)时,e x<1,即f′(x)=e x-1<0. 故函数f(x)在(-∞,0)内为减函数.(2)由于f(x)=ln x x,所以f′(x)=1x·x-ln xx2=1-ln xx2.由于0<x<2,所以ln x<ln 2<1,x2>0.故f′(x)=1-ln xx2>0.∴函数f(x)在区间(0,2)上是单调递增函数.1.利用导数证明函数f(x)在给定区间上的单调性,实质上就是证明f′(x)>0(或f′(x)<0)在给定区间上恒成立.2.利用导数判断可导函数f(x)在(a,b)内的单调性,步骤是:(1)求f′(x);(2)确定f′(x)在( a,b)内的符号;(3)得出结论.[再练一题]1.证明:函数y=ln x+x在其定义域内为增函数.【证明】显然函数的定义域为{x|x>0},又f′(x)=(ln x+x)′=1x+1,当x>0时,f′(x)>1>0,故y=ln x+x在其定义域内为增函数.(1)f(x)=x2-ln x;(2)f(x)=exx-2;(3)f (x )=-x 3+3x 2.【精彩点拨】 首先确定函数的定义域,再求导数,进而解不等式得单调区间. 【自主解答】 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞). f ′(x )=2x -1x=错误!.因为x >0,所以2x +1>0,由f ′(x )>0,解得x >22,所以函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫22,+∞; 由f ′(x )<0,解得x <22,又x ∈(0,+∞),所以函数f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,22. (2)函数f (x )的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞). f ′(x )=错误!=错误!.因为x ∈(-∞,2)∪(2,+∞), 所以e x >0,(x -2)2>0.由f ′(x )>0,解得x >3,所以函数f (x )的单调递增区间为(3,+∞);由f ′(x )<0,解得x <3,又x ∈(-∞,2)∪(2,+∞),所以函数f (x )的单调递减区间为(-∞,2)和(2,3).(3)函数f (x )的定义域为R . f ′(x )=-3x 2+6x =-3x (x -2).当0<x <2时,f ′(x )>0,所以函数f (x )的单调递增区间为(0,2);当x <0或x >2时,f ′(x )<0,所以函数f (x )的单调递减区间为(-∞,0)和(2,+∞).利用导数求函数单调区间的步骤: (1)确定函数f (x )的定义域; (2)求导数f ′(x );(3)由f ′(x )>0(或f ′(x )<0),解出相应的x 的范围;当f ′(x )>0时,f (x )在相应的区间上是增函数;当f ′(x )<0时,f (x )在相应区间上是减函数.(4)结合定义域写出单调区间.[再练一题]2.若函数f (x )=x 2-2x -4ln x ,则函数f (x )的单调递增区间为________.【导学号:01580011】【解析】 由已知f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=2x -2-4x =2x2-2x -4x,由f ′(x )>0得x 2-x -2>0,解得x <-1或x >2, 又x >0,所以函数f (x )的单调递增区间为(2,+∞). 【答案】 (2,+∞)[探究共研型]探究【提示】 由已知得f ′(x )=3x 2-a , 因为f (x )在(-∞,+∞)上是单调增函数, 所以f ′(x )=3x 2-a ≥0在(-∞,+∞)上恒成立, 即a ≤3x 2对x ∈R 恒成立,因为3x 2≥0,所以只需a ≤0. 又因为a =0时,f ′(x )=3x 2≥0, f (x )=x 3-1在R 上是增函数,所以a ≤0.探究2 若函数f (x )=x +ax +ln x (a ∈R )在(1,+∞)上单调递增,求a 的取值范围.【提示】 函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1-ax2+1x =x2+x -ax由题意知,f ′(x )≥0在(1,+∞)上恒成立, 即x 2+x -a ≥0在(1,+∞)上恒成立, 令g (x )=x 2+x -a =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +122-14-a ,则g (x )>2-a ,从而2-a ≥0,∴a ≤2. 当a =2时,f ′(x )>0在(1,+∞)上恒成立, 因此实数a 的取值范围是(-∞,2].已知关于x 的函数y =x 3-ax +b .(1)若函数y 在(1,+∞)内是增函数,求a 的取值范围; (2)若函数y 的一个单调递增区间为(1,+∞),求a 的值.【精彩点拨】 (1)函数在区间(1,+∞)内是增函数,则必有y ′≥0在(1,+∞)上恒成立,由此即可求出a 的取值范围.(2)函数y 的一个单调递增区间为(1,+∞),即函数单调区间的端点值为1,由此可解得a 的值.【自主解答】 y ′=3x 2-a .(1)若函数y =x 3-ax +b 在(1,+∞)内是增函数. 则y ′=3x 2-a ≥0在x ∈(1,+∞)时恒成立, 即a ≤3x 2在x ∈(1,+∞)时恒成立, 则a ≤(3x 2)最小值. 因为x >1,所以3x 2>3.所以a ≤3,即a 的取值范围是(-∞,3]. (2)令y ′>0,得x 2>a3.若a ≤0,则x 2>a3恒成立,即y ′>0恒成立,此时,函数y =x 3-ax +b 在R 上是增函数,与题意不符. 若a >0,令y ′>0,得x >a 3或x <-a 3.因为(1,+∞)是函数的一个单调递增区间,所以a3=1,即a =3.1.解答本题注意:可导函数f (x )在(a ,b )上单调递增(或单调递减)的充要条件是f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)在(a ,b )上恒成立,且f ′(x )在(a ,b )的任何子区间内都不恒等于0.2.已知f (x )在区间(a ,b )上的单调性,求参数范围的方法(1)利用集合的包含关系处理f (x )在(a ,b )上单调递增(减)的问题,则区间(a ,b )是相应单调区间的子集;(2)利用不等式的恒成立处理f (x )在(a ,b )上单调递增(减)的问题,则f ′(x )≥0(f ′(x )≤0)在(a,b)内恒成立,注意验证等号是否成立.[再练一题]3.将上例(1)改为“若函数y在(1,+∞)上不单调”,则a的取值范围又如何?【解】y′=3x2-a,当a<0时,y′=3x2-a>0,函数在(1,+∞)上单调递增,不符合题意.当a>0时,函数y在(1,+∞)上不单调,即y′=3x2-a=0在区间(1,+∞)上有根.由3x2-a=0可得x=a3或x=-a3(舍去).依题意,有a3>1,∴a>3,所以a的取值范围是(3,+∞).[构建·体系]1.设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图1-3-1所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是( )图1-3-1【解析】当x<0时,f(x)为增函数,f′(x)>0,排除①,③;当x>0时,f(x)先增后减再增,对应f ′(x )先正后负再正.故选④.【答案】 ④2.下列函数中,在区间(-1,1)上是减函数的有________(填序号). ①y =2-3x 2;②y =ln x ;③y =1x -2;④y =sin x .【解析】 显然,函数y =2-3x 2在区间(-1,1)上是不单调的; 函数y =ln x 的定义域为(0,+∞),不满足题目要求; 对于函数y =1x -2,其导数y ′=错误!<0,且函数在区间(-1,1)上有意义,所以函数y =错误!在区间(-1,1)上是减函数;函数y =sin x 在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π2,π2上是增函数,所以函数y =sin x 在区间(-1,1)上也是增函数.【答案】 ③3.函数f (x )=2x 3-9x 2+12x +1的单调减区间是________.【解析】 f ′(x )=6x 2-18x +12,令f ′(x )<0,即6x 2-18x +12<0,解得1<x <2. 【答案】 (1,2)4.已知函数f (x )=ax +1x +2在(-2,+∞)内单调递减,则实数a 的取值范围为________.【解析】 f ′(x )=错误!,由题意得f ′(x )≤0在(-2,+∞)内恒成立,∴解不等式得a ≤12,但当a =12时,f ′(x )=0恒成立,不合题意,应舍去,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,12.【答案】 ⎝⎛⎭⎪⎪⎫-∞,125.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax 2+2x ,a ≠0.若函数h (x )=f (x )-g (x )在[1,4]上单调递减,求a 的取值范围. 【解】 h (x )=ln x -12ax 2-2x ,x ∈(0,+∞),所以h ′(x )=1x -ax -2.因为h (x )在[1,4]上单调递减,所以x ∈[1,4]时,h ′(x )=1x -ax -2≤0恒成立,即a ≥1x2-2x恒成立,所以a ≥G (x )最大值,而G (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1x -12-1.因为x ∈[1,4],所以1x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤14,1,所以G (x )最大值=-716(此时x =4), 所以a ≥-716. 当a =-716时,h ′(x )=1x +716x -2=16+7x2-32x16x=错误!.因为x ∈[1,4],所以h ′(x )=错误!≤0, 即h (x )在[1,4]上为减函数. 故实数a 的取值范围是⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫-716,+∞.我还有这些不足:(1)_______________________________________________ (2)_______________________________________________我的课下提升方案:(1)_______________________________________________(2)_______________________________________________。
人教A版(2019)高中数学必修第一册3.2.1函数的单调性 教案
3.2.1 函数的单调性教学目标:1.知识与技能:使学生从形与数两方面理解函数的单调性概念,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数的单调性的方法,了解函数单调区间的概念。
2.过程与方法:通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合的数学思想方法,培养学生的观察、归纳、抽象思维能力。
3.情感态度与价值观:在参与的过程中体验成功的喜悦,感受学习数学的乐趣。
教学重点:函数单调性的概念、判断及证明.教学难点:归纳函数单调性的定义以及根据定义证明函数的单调性.教学过程:一、创设情境,引入课题归纳:用函数观点看,其实就是随着自变量的变化,函数值是变大还是变小.〖设计意图〗由旧知情境引入新课,激发兴趣.对于自变量变化时,函数值是变大还是变小,初中同学们就有了一定的认识,但是没有严格的定义,今天我们的任务首先就是系统地学习这块内容.1.借助图象,直观感知问题1:函数2)(x x f =的定义域是什么?问题2:函数2)(x x f =的升降趋势是什么?在 y 轴左侧呈“下降”趋势在 y 轴右侧呈“上升”趋势问题3:随着自变量x 的变化,函数值f (x )大小有什么变化? 函数2)(x x f =在区间0+∞(,)上,()f x 的值随x 的增大而增大函数2)(x x f =在区间-0∞(,) 上,()f x 的值随x 的增大而减小 2()0,)()f x x x f x =+∞问题4:怎么用准确的数学符号语言描述函数在区间[上随着的增大,增大?任意的x 1,x 2∈(0+∞,),当x 1<x 2时,都有()()21x f x f <。
〖设计意图〗从图象直观感知函数单调性,完成对函数单调性的第一次认识.学生由数迁移到形较为困难,教师直接给出2()0,)f x x =+∞在区间[上的符号语言。
函数()f x ⊆的定义域为I ,区间D I单调递增:∀x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,则()()12f x f x <增函数:特别地,函数()f x 在I 上单调递增,我们称它为增函数。
2019-2020年高中数学《函数的单调性》教案3 新人教A版必修1
2019-2020年高中数学《函数的单调性》教案3 新人教A版必修1(一)教学目标1.知识与技能(1)理解函数单调性的定义、明确增函数、减函数的图象特征.(2)能利用函数图象划分函数的单调区间,并能利用定义进行证明.2.过程与方法由一元一次函数、一元二次函数的图象,让学生从图象获得“上升”“下降”的整体认识. 利用函数对应的表格,用自然语言描述图象特征“上升”“下降”最后运用数学符号将自然语言的描述提升到形式化的定义,从而构造函数单调性的概念.3.情感、态度与价格观在形与数的结合中感知数学的内在美,在图形语言、自然语言、数学语言的转化中感知数学的严谨美.(二)教学重点和难点重点:理解增函数、减函数的概念;难点:单调性概念的形成与应用.(三)教学方法讨论式教学法. 在老师的引导下,学生在回顾旧知,细心观察、认真分析、严谨论证的学习过程中生疑与析疑,合作与交流,归纳与总结的过程中获得新知,从而形成概念,掌握方法.1 2 3 4 …1 4 9 16 …x∈(–∞,0]时,x增大,f(x)减少,图象下降.x∈(0,+∞)时,x增大,f (x)也增大,图象上升.形成概念函数单调性的概念一般地,设函数f (x)的定义域为I:如果对于定义域I内的某个区间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(increasingfunction);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(decreasing function).师:增函数、减函数的函数值随自变量的变化而变化怎么用数学符号表示呢?师生合作:对于函数f (x) = x2在区间(0,+∞)上. 任取x1、x2. 若x1<x2,则f (x1)<f (x2),即x12<x22.师:称f (x) = x2在(0,+∞)上为增函数.由实例探究规律从而获得定义的数学符号表示.应用举例例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?训练题1:(1)请根据下图描述某装配线的生师:投影例1.生:合作交流完成例1.师:引导学生完成教材P36练习的第1题、第2题.师:投影训练题1生:学生通过合作交流自主完成.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)上是减函数,在区间[–2,1),[3,5]上是增函数.掌握利用图象划分函数单调区间的方法.掌握单调性证明步骤及原理.内化定义,强化划分单调区间的方法.xx1 x2Oyf (x1) f (x2)y=f (x)xx1 x2Oyf (x1)f (x2)y=f (x)(2)整个上午(8∶00~12∶00)天气越来越暖,中午时分(12∶00~13∶00)一场暴风雨使天气骤然凉爽了许多. 暴风雨过后,天气转暖,直到太阳落山(18∶00)才又开始转凉. 画出这一天8∶00~20∶00期间气温作为时间函数的一个可能的图象,并说出所画函数的单调区间.(3)根据下图说出函数单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.例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 减小时,压强p 将增大. 试用函数的单调性证明之.训练题2:证明函数f (x ) = –2x +1在R 上是减函数.训练题1 答案:(1)在一定范围内,生产效率随着工人数的增加而提高,当工人数达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率又随着工人的增加而降低. 由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高. (2) 增区间为[8,12],[13,18];减区间为:[12,13],[18,20]. (3)函数在[–1,0]上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]是增函数. 师:打出例2,请学生阐明应用定义证明(判定)并总结证明单调性的基本步骤. 生:学生代表板书证明过程,教师点评. 例2 分析:按题意,只要证明函数在区间(0,+∞)上是减函数即可. 证明:根据单调性的定义,设V 1,V 2是定义域(0,+∞)上的任意两个实数,且V 1<V 2,即 21121212()()V V k kp V p V k V V VV --=-=.由V 1,V 2∈(0,+∞),得V 1V 2>0. 由V 1<V 2,得V 2 – V 1>0. 又k >0,于是 p (V 1) – p (V 2)>0, 即 p (V 1) >p (V 2). 所以,函数,V (0,+∞)是减函数,也就是说,当体积V 减小时,压强p 将增大. 师:投影训练题2 生:自主完成 训练题2 证明:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,因为f (x 1) – f (x 2) =2 (x 2 –x 1)>0,强化记题步骤与格式.即f (x1)>f (x2),所以f (x) = –2x +1在R上是减函数.归纳小结1°体会函数单调性概念的形成过程.2°单调性定义.3°利用图象划分单调区间.4°利用定义证明单调性步骤.师生合作:回顾单调性概念的形式与发展.师:阐述单调性的意义与作用.反思回顾整理知识,提升能力.课后练习1.3第一课时习案学生独立完成巩固知识培养能力备选例题:例1 证明函数f (x ) =3x +2在R上是增函数.【证明】设任意x1、x2R,且x1<x2,则f (x1) –f (x2) = (3x1 +2) – (3x2 +2) = 3(x1–x2).由x1<x2得x1 –x2<0. ∴f (x1) –f (x2)<0,即f (x1)<f (x2).∴f (x) =3x +2在R上是增函数.例2 证明函数f (x) =在(0,+∞)上是减函数.【证明】设任意x1、x2(0,+ ∞)且x1<x2,则f (x1) –f (x2) =,由x1,x2(0,+∞)得,x1x2>0,又x1<x2,得x2 –x1>0,∴f (x1) –f (x2) >0,即f (x1)<f (x2).∴f (x) =在(0,+∞)上是减函数..。
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2019-2020学年高三数学 函数的单调性专题复习 教案
导学目标:
①理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;
②理解函数单调性的定义,掌握函数单调性的判定与证明,能利用函数的单调性解决一些问题.
自主梳理
1.增函数和减函数 一般地,设函数()f x 的定义域为I :
如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是___________.
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12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是___________.
2.单调性与单调区间 如果一个函数在某个区间M 上是_____________或是____________,就说这个函数在这个区间M 上具有_____________(区间M 称为____________)。
3.最大(小)值 (前面已复习过)
4.判断函数单调性的方法
(1)定义法:利用定义严格判断。
(2)导数法 ①若()f x 在某个区间内可导,当'()0f x >时,()f x 为______函数;当
'()0f x <时,()f x 为______函数。
②若()f x 在某个区间内可导,当()f x 在该区间上递增时,则'()f x ______0,当()f x 在
该区间上递减时,则'()f x ______0。
(3)利用函数的运算性质:如若(),()f x g x 为增函数,则①()()f x g x +为增函数; ②1
()f x 为减函数(()0f x >);③()f x 为增函数(()0f x ≥);④()()f x g x 为增 函数(()0,()0f x g x >>);⑤()f x -为减函数。
(4)利用复合函数关系判断单调性
法则是“___________”即两个简单函数的单调性相同,则这两个函数的复合函数为_______,若两个简单函数的单调性相反,则这两个函数的复合函数为_______,
(5)图像法
(6)奇函数在两个对称区间上具有____的单调性;偶函数在两个对称区间上具___的单调性; 自我检测
1.设函数()(21)f x a x b =-+是R 上的减函数,则a 的取值范围为 .
2.已知函数)(x f y =在定义域R 上是单调减函数,且
)1(|)1(|f x f >,则实数x 的取值范
围是 . 3. 函数2()45f x x mx =-+在区间[2,)-+∞上是增函数,在区间]2,(--∞上是减函数,则
)1(f = .
4.已知:函数()()2411f x x a x =+-+在[)1,+∞上是增函数,则a 的取值范围是_____
5.函数132+-=
x x y 在区间)1,(--∞上是单调________函数.(填“增”或“减”)
探究点一 函数单调性的判断及应用:
【例1】已知函数
,1)(2ax x x f -+=其中.0>a 若),1()1(2-=f f 求a 的值;
证明:当1≥a 时,函数)(x f 在区间),0[+∞上为单调减函数;
若函数)(x f 在区间),1[+∞是增函数,求a 的取值范围
探究点二求函数的单调区间:
【例2】求函数
)2
3
(
log2
2
1
+
-
=x
x
y
的单调区间.
变式训练:(1)求函数
6
2-
+
=x
x
y的单调区间.
(2)求函数
)3
5
2(
log
)
(2+
-
=x
x
x
f
a的单调区间.
探究点三函数单调性的应用:
【例3】(1)若
)
(x
f是R上的增函数,则满足)
(
)
2(2
m
f
m
f<
-的实数m的取值范围是.
(2)已知函数
)
(x
f
y=是偶函数,)2
(-
=x
f
y在[0,2]上是单调减函数,则
)2(
),
0(
),1
(f
f
f-的大小顺序是.
(3)已知函数
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
<
-
≥
+
=
.0
,
2
,0
,
2
)
(
2
2
x
x
x
x
x
x
x
f
若
)
(
)
2(2a
f
a
f>
-,则实数a的取值范围
是.
探究点四 抽象函数的单调性:
﹡【例4】函数)(x f 对任意的a,b ∈R ,都有1)()()(-+=+b f a f b a f ,并且当x>0时,)(x f >1.
(1).求证:)(x f 是R 上的增函数;
(2).若5)4(=f ,解不等式
3)23(2<--m m f .
1.给出如下三个函数:①)2ln(+=x y ;②1+-=x y ;③
x x y 1+=.其中在区间)
,0(+∞内为增函数的是 (写出所有增函数的序号)
2.已知函数)(x f 是定义在),0[+∞上的函数,且在该区间上单调递增,则满足不等式)31()12(f x f <-的x 的取值范围是 .
3.已知函数
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
>
+
-
≤
-
=
,2
,
)1
(
,2
,
)
2
1
(
)
(
x
k
x
k
x
k
x
f
x
对于任意的2
1
x
x≠,都有
)
(
)
(
2
1
2
1<
-
-
x
x
x
f
x
f
,则k
的最大值为.
4.设函数
)
(x
f定义在实数集上,它的图象关于直线1
=
x对称,且当1
≥
x时,,1
3
)
(-
=x
x
f
则
)
2
3
(
),
3
2
(
),
3
1
(f
f
f
从小到大的顺序为.。