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函数的单调性学案

函数的单调性学案
函数的单调性学案

函数的单调性学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

2.1.3 函数的单调性

自主学习

学习目标

1.理解单调性的定义.

2.运用单调性的定义判断函数的单调性.

自学导引

1.增函数与减函数

一般地,设函数y =f (x )的定义域为A ,区间M ?A .如果取区间M 中的________________,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当____________________时,就称函数y =f (x )在区间M 上是增函数(如图甲),当____________________时,那么就称函数y =f (x )在区间M 上是减函数(如图乙).

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 上具有单调性,区间M 称为________________.

3.a >0时,二次函数y =ax 2+bx +c 的单调递增区间为__________.

4.k >0时,y =kx +b 在R 上是________函数.

5.函数y =k x (k >0)的单调递减区间为________________.

对点讲练

知识点一 利用图象求单调区间

例1 求下列函数的单调区间.

(1)f (x )=3|x |; (2)f (x )=|x 2+2x -3|.

规律方法 函数的单调区间可以是开的,也可以是闭的,也可以是半开半闭的,对于闭区间上的连续函数来说,只要在开区间上单调,它在闭区间上也单调.因此,只要单调区间端点使f (x )有意义,都可以使单调区间包括端点.但要注意,不连续的单调区间必须分开写,不能用“∪”符号连接它们.

变式迁移1 写出函数f (x )=ax 2

|x |+1(a ≠0)的单调区间.

知识点二 利用定义证明函数的单调性

例2 证明:函数f (x )=x +1x 在(0,1)上是减函数.

规律方法 证明函数的单调性的常用方法是利用函数单调性的定义.其步骤为(1)取值(注意x 1、x 2的任意性);(2)作差变形(目的是便于判断符号);(3)判断差的符号;(4)写出结论.

变式迁移 2 利用单调性的定义证明函数y =x -1x 在(0,+∞)上

是增函数.

知识点三 函数单调性的应用

例3 已知函数f (x )=x 2+2x +3x

(x ∈[2,+∞)), (1)求f (x )的最小值;

(2)若f (x )>a 恒成立,求a 的取值范围.

规律方法 运用函数单调性求最值是求函数最值的重要方法,特别是当函数图象不好作或作不出来时,单调性几乎成为首选方法.另外f (x )>a 恒成立,等价于f (x )min >a ,f (x )

变式迁移3 求函数f (x )=x x -1

在区间[2,5]上的最大值与最小值;若f (x )

1.函数的单调区间必须是定义域的子集.因此讨论函数的单调性时,必须先确定函数的定义域.

2.研究函数的单调性,必须注意无意义的特殊点,如函数f (x )=1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但不能说函数f (x )=1x 在定义域上是减函数.

3.求单调区间的方法:(1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函

数的单调性.

4.用单调性的定义证明函数的单调性分四个主要步骤:取值——作差变形——定号——判断.

若f (x )>0,则判断f (x )的单调性可以通过作比的方法去解决,即“取值——作比变形——与1比较——判断”.

课时作业

一、选择题

1.下列说法中正确的有( )

①若x 1,x 2∈I ,当x 1

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 的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞).

A .0个

B .1个

C .2个

D .3个

2.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

A .f (x 1)

B .f (x 1)>f (x 2)

C .f (x 1)=f (x 2)

D .不能确定

3.下列函数在区间(2,+∞)上为减函数的为( )

A .y =2x -7

B .y =-1x

C .y =-x 2+4x +1

D .y =x 2-4x -3

4.若函数f (x )=x 2+2(a -2)x +2在区间[4,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )

A .a ≤-2

B .a ≥-2

C .a ≥-6

D .a ≤-6

5.设函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,则( )

A .f (a )>f (2a )

B .f (a 2)

C .f (a 2+a )

D .f (a 2+1)

二、填空题

6.已知函数f (x )为区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )

??12的

实数x 的取值范围为________.

7.函数f (x )=2x 2-3|x |的单调递减区间是____________________________________.

8.若函数y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减函数,则函数y

=ax 2+bx 在(0,+∞)上是单调______函数.

三、解答题

9.证明:函数y =x +2x +1

在[2,4]上是减函数,并求f (x )在[2,4]上的最值.

10.设函数f (x )=x +a x +b

(a >b >0),求f (x )的单调区间,并证明f (x )在其单调区间上的单调性.

【探究驿站】

11.已知函数f (x ),当x ,y ∈R 时,恒有f (x +y )=f (x )+f (y ),当

《3.3.1函数的单调性与导数》教学案

3.3.1《函数的单调性与导数》教学案 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,对多项式函数一般不超过三次; 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学过程: 一.创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二.新课讲授 1.问题:图3.3-1(1),它表示跳水运动中高度h 随时间t 变化的函数2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,图3.3-1(2)表示高台跳水运动员的速度v 随时间t 变化的函数'()()9.8 6.5v t h t t ==-+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? 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h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应地,'()()0v t h t =>. (2) 从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减 函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系. 如图3.3-3,导数'0()f x 表示函数()f x 在 点00(,)x y 处的切线的斜率. 在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,

函数的极值与导数优秀教学设计

函数的极值与导数教学设计 【内容分析】 本节内容选自人民教育出版社A版的理科选修2-2或者文科选修1-1的导数及其应用的内容,这些是在学生学习了函数的单调与导数的下一节课的内容,函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型,而导数是研究函数的最有效的工具,运用导数研究函数的性质,从中可以体会到导数在研究函数中的巨大作用. 【学情分析】 在高一就学习了函数的最大(小)值,这与本小节所要研究的对象——函数极值有着本质区别的,学生容易产生混淆,易把极大值当做最大值,极小值当做最小值.在认识理解导数大小与函数单调性的关系后,结合函数图像直观地引入函数极值的概念,强化极值是描述函数局部特征的概念,使得学生对极值与最值的概念区分开来,也为下节“函数的最值与导数”做好铺垫. 【教学目标】 (1)理解极大值、极小值的概念. (2)能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. (3)掌握求可导函数的极值的步骤 【教学重点】 极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】 极大、极小值概念的理解,熟悉求可导函数的极值的步骤 【学法指导】阅读自学、探究交流、合作展示. 【数学思想】数形结合、合情推理. 【知识百科】 1.函数的最值 函数最值一般分为函数最小值与函数最大值.简单来说,最小值即定义域中函数值的最小值,最大值即定义域中函数值的最大值.函数最大(小)值的几何意义---函数图像的最高(低)点的纵坐标即为该函数的最大(小)值. 2.函数的极值 函数在其定义域的某些局部区域所达到的相对最大值或相对最小值.当函数在其定义域的某一点的值大于该点周围任何点的值时,称函数在该点有极大值;当函数在其定义域的某一点的值小于该点周围任何点的值时,称函数在该点有极小值.这里的极大值和极小值只具有局部意义.函数极值点的几何意义---函数图像的某段子区间内上极

《函数的单调性与极值》教学案设计

《函数的单调性与极值》教学案设计 教学目标:正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 掌握利用导数判断函数单调性的方法; 教学重点:利用导数判断函数单调性; 教学难点:利用导数判断函数单调性 教学过程: 一 引入: 以前,我们用定义来判断函数的单调性.在假设x 10时,函数y=f(x) 在区间(2,∞+)内为增函数;在区间(∞-,2)内, 切线的斜率为负,函数y=f(x)的值随着x 的增大而减小,即/y <0时,函数y=f(x) 在区间 (∞-,2)内为减函数. 定义:一般地,设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;,如果在这个区间内/ y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数。 例1 确定函数422+-=x x y 在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数。 例2 确定函数76223+-=x x y 的单调区间。 y

2 极大值与极小值 观察例2的图可以看出,函数在X=0的函数值比它附近所有各点的函数值都大,我们说f(0)是函数的一个极大值;函数在X=2的函数值比它附近所有各点的函数值都小,我们说f(0)是函数的一个极小值。 一般地,设函数y=f(x)在0x x 及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都大,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极大值;如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都小,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极小值。极大值与极小值统称极值。 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值。请注意以下几点: (ⅰ)极值是一个局部概念。由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小。并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小。 (ⅱ)函数的极值不是唯一的。即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个。 (ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,

函数的极值与导数教学设计一等奖

函数的极值与导数 作者单位:宁夏西吉中学作者姓名:蒙彦强联系电话: 一.教材分析 本节课选自高中数学人教A版选修2-2教材函数的极值与导数,就本册教材而言本节既是前面所学导数的概念、导数的几何意义、导数的计算、函数的单调性与导数等内容的延续和深化,又为下节课最值的学习奠定了知识与方法的基础,起着承上启下的作用.就整个高中教学而言,函数是高中数学主要研究的内容之一,而导数又是研究函数的主要工具,同时导数在化学、物理中都有所涉及可见它的重要性. 二.教学目标 1. 了解极大值、极小值的概念,体会极值是函数的局部性质; 2. 了解函数在某点取得极值的必要条件与充分条件; 3. 会用导数求函数的极值; 4. 培养学生观察、分析、探究、推理得出数学概念和规律的学习能力; 5. 感受导数在研究函数性质中的一般性和有效性,体会导数的工具作用.三.重点与难点 重点是会用导数求函数的极值. 难点是导函数的零点是函数极值点的必要不充分条件的理解. 四.学情分析 基于本班学生基础较差,思维水平参差不齐,所以备课上既要考虑到薄弱同学的理解与接受,又要考虑到其他同学视野的拓展,因此在本节课中我设置了许多的问题,来引导学生怎样学,以问答的方式来激发学生的学习兴趣,同时让更多的学生参与到教学中来.学生已经学习了函数的单调性与导数的关系,学生已经初步具备了运用导数研究函数的能力,为了进一步培养学生的这种能力,体会导数的工具作用,本节进一步研究函数的极值与导数. 五.教具教法 多媒体、展台,问题引导、归纳、类比、合作探究发现式教学 六.学法分析 借助多媒体辅助教学,通过观察函数图像分析极值的特征后,得出极值的定义;通过函数图像上极值点及两侧附近导数符号规律的探究,归纳出极值与导数的关系;通过求极值的问题归纳用导数求函数极值的方法与步骤. 七.教学过程 1.引入 让学生观察庐山连绵起伏的图片思考“山势有什么特点”并结合诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,由此联想庐山的连绵起伏形成好多的“峰点”与“谷点”,这就是数学上研究的函数的极值引出课题. 【设计意图】从庐山美景出发并结合学生熟悉的诗句来激发学生学习兴趣,让学生在愉快中知道学什么.

高中数学复习学案函数的单调性

高中数学复习学案函数的单调性 高考要求 了解函数单调性的概念,把握判定一些简单函数的单调性的方法会用函数单调性解决一些咨询题 知识点归纳 函数的性质是研究初等函数的基石,也是高考考查的重点内容在复习中要肯于在对定义的深入明白得上下功夫 复习函数的性质,能够从〝数〞和〝形〞两个方面,从明白得函数的单调性定义入手,在判定和证明函数的性质的咨询题中得以巩固,在求复合函数的单调区间、函数的最值及应用咨询题的过程中得以深化 函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论函数y=f(x)在给定区间上的单调性,反映了函数在区间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质,但不一定是函数在定义域上的整体性质函数的单调性是对某个区间而言的,因此要受到区间的限制 1函数单调性的定义: 2 证明函数单调性的一样方法: ①定义法:设2121,x x A x x <∈且;作差)()(21x f x f -〔一样结果要分解为假设干个因式的乘积,且每一个因式的正或负号能清晰地判定出〕;判定正负号 ②用导数证明: 假设)(x f 在某个区间A 内有导数,那么()0f x ≥’ ,)x A ∈( ?)(x f 在A 内为增函数;?∈≤)0)(A x x f ,(’ )(x f 在A 内为减函数 3 求单调区间的方法:定义法、导数法、图象法 4复合函数[])(x g f y =在公共定义域上的单调性: ①假设f 与g 的单调性相同,那么[])(x g f 为增函数; ②假设f 与g 的单调性相反,那么[])(x g f 为减函数 注意:先求定义域,单调区间是定义域的子集 5一些有用的结论: ①奇函数在其对称区间上的单调性相同; ②偶函数在其对称区间上的单调性相反; ③在公共定义域内:

人教版高中数学《函数的单调性与最值》教学设计全国一等奖

1.3.1函数的单调性与最大(小)值(第一课时) 教学设计 一、教学内容解析: (1)教学内容的内涵、数学思想方法、核心与教学重点; 本课教学内容出自人教版《普通高中课程标准实验教科书必修数学1》(以下简称“新教材”)第一章节。 函数的单调性是研究当自变量x不断增大时,它的函数y增大还是减小的性质.如增函数表现为“随着x增大,y也增大”这一特征.与函数的奇偶性不同,函数的奇偶性是研究x成为相反数时,y是否也成为相反数,即函数的对称性质. 函数的单调性与函数的极值类似,是函数的局部性质,在整个定义域上不一定具有.这与函数的奇偶性、函数的最大值、最小值不同,它们是函数在整个定义域上的性质. 函数单调性的研究方法也具有典型意义,体现了对函数研究的一般方法:加强“数”与“形”的结合,由直观到抽象;由特殊到一般.首先借助对函数图象的观察、分析、归纳,发现函数的增、减变化的直观特征,进一步量化,发现增、减变化数字特征,从而进一步用数学符号刻画. 函数单调性的概念是研究具体函数单调性的依据,在研究函数的值域、定义域、最大值、最小值等性质中有重要应用(内部);在解不等式、证明不等式、数列的性质等数学的其他内容的研究中也有重要的应用(外部).可见,不论在函数内部还是在外部,函数的单调性都有重要应用,因而在数学中具有核心地位. 教学的重点是:引导学生对函数定义域I的给定区间D上“随着x增大,y也增大(或减小)”这一特征进行抽象的符号描述:在区间D上任意取x1,x2,当x1<x2时,有f(x1)<f(x2)(或f(x1)>f(x2)),则称函数f(x)在区间D上是增函数(或减函数). (2)教学内容的知识类型; 在本课教学内容中,包含了四种知识类型。函数单调性的相关概念属于概念性知识,函数单调性的符号语言表述属于事实性知识,利用函数单调性的定义证明函数单调性的步骤属于程序性知识,发现问题----提出问题----解决问题的研究模式,以及从直观到抽象,由特殊到一般,从感性到理性、先猜想后证明等研究问题的一般方法,属于元认知知识. (3)教学内容的上位知识与下位知识; 在本课教学内容中,函数的单调性,是文字语言、图形语言、符号语言的上位知识.图象法、作差法是判断证明函数单调性的下位知识. (4)思维教学资源与价值观教育资源; 生活常见数据曲线图例子,能引发观察发现思维;函数f(x)= +1和函数 1 y x x =+,能引发 提出问题---分析问题----解决问题的研究思维,不等关系等价转化为作差定号,是转化化归思维的好资源,是树立辩证唯物主义价值观的好契机;创设熟悉的二次函数探究背景,是引发从直观到抽象,由特殊到一般,从感性到理性、先猜想后证明思维的好材料,树立了“事物是普遍联系的”价值观. 二、教学目标设置: 本课教学以《普通高中数学课程标准(实验)》(以下统称为“课标”)为基本依据,以“数学育人”作为根本目标设置。 “课标”数学1模块内容要求是:不仅把函数看成变量之间的依赖关系,还要用集合与对应的语言刻画函数,体会函数的思想方法与研究方法,结合实际问题,体会函数在数学和其他学科中的重要性。 “课标”对本课课堂教学内容要求是:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性.(第一课时) 为尽好达到以上要求,结合学生实际,本课课堂教学目标设置如下: (1)知识与技能: 理解函数单调性的概念,让学生能清晰表述函数单调性的定义与相关概念; 能利用图象法直观判断函数的单调性;

3.3.2函数的极值与导数学案

高二数学选修1-1 3.3.2函数的极值与导数学案 一、学习任务: 1.理解极大值、极小值的概念; 2.能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值; 3.掌握求可导函数的极值的步骤. 二、探究新知: 复习1:设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内0y '>,那么函数y=f(x) 在这个区间内为 函数;如果在这个区间内0y '<,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的 函数. 复习2:用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数()f x '. ②令 解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令 解不等式,得x 的范围,就是递减区间 . 探究任务一: 问题1:如下图,函数()y f x =在,,,,,,,a b c d e f g h 等点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系?()y f x =在这些点的导数值是多少?在这些点附近,()y f x =的导数的符号有什么规律? 看出,函数()y f x =在点x a =的函数值()f a 比它在点x a =附近其它点的函数值都 ,()f a '= ;且在点x a =附近的左侧()f x ' 0,右侧()f x ' 0. 类似地,函数()y f x =在点x b =的函数值()f b 比它在点x b =附近其它点的函数值都 ,()f b '= ;而且在点x b =附近的左侧()f x ' 0,右侧()f x ' 0. 新知:我们把点a 叫做函数()y f x =的极小值点,()f a 叫做函数()y f x =的极小值;点b 叫做函数()y f x =的极大值点,()f b 叫做函数()y f x =的极大值. 试试:(1)函数的极值 (填“是”,“不是”)唯一的. (2) 一个函数的极大值是否一定大于极小值. (3)函数的极值点一定出现在区间的 (内,外)部,区间的端点 (能,不能)成为极值点. 反思:极值点与导数为0的点的关系:导数为0的点是否一定是极值点. 自学检查:例1 求函数31 443 y x x =-+的极值. 变式1:已知函数32()f x ax bx cx =++在点0x 处取得极大值5,其导函数()y f x '=的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,求 (1) 0x 的值(2)a ,b ,c 的值. 小结:求可导函数f (x )的极值的步骤: 变式2:已知函数32()3911f x x x x =--+. (1)写出函数的递减区间; (2)讨论函数的极大值和极小值,如有,试写出极值;(3)画出它的大致图象. 练1. 求下列函数的极值: (1)2()62f x x x =--;(2)3()27f x x x =-;(3)3()612f x x x =+-;(4)3()3f x x x =-. 练2. 下图是导函数()y f x '=的图象,试找出函数()y f x =的极值点,并指出哪些是极大值点,哪些是极小值点. 巩固训练: 1. 函数232y x x =--的极值情况是( ) A .有极大值,没有极小值 B .有极小值,没有极大值 C .既有极大值又有极小值 D .既无极大值也极小值 2. 三次函数当1x =时,有极大值4;当3x =时,有极小值0,且函数过原点,则此函数是( ) A .3269y x x x =++ B .3269y x x x =-+ C .3269y x x x =-- D .3269y x x x =+- 3. 函数322()f x x ax bx a =--+在1x =时有极值10,则a 、b 的值为( ) A .3,3a b ==-或4,11a b =-= B .4,1a b =-=或4,11a b =-= C .1,5a b =-= D .以上都不正确 4. 函数32()39f x x ax x =++-在3x =-时有极值10,则a 的值为 5. 函数32()3(0)f x x ax a a =-+>的极大值为正数,极小值为负数,则a 的取值范围为 6.如图是导函数()y f x '=的图象,在标记的点中,在哪一点处(1)导函数()y f x '=有极大值? (2)导函数()y f x '=有极小值?(3)函数()y f x =有极大值?(4)导函数()y f x =有极小值? 7. 求下列函数的极值: (1)2()62f x x x =++; (2)3()48f x x x =-. 8.已知函数2()()f x x x c =-在2x =处有极大值,求c 的值. 三、本节课收获: o 1 2 y

人教版选修2-2 1.3.2 函数的极值与导数导学案

1.3.2《函数的极值与导数》导学案 制作马冰审核高二数学组2016-03-16 【学习目标】 1.了解函数极值的概念,会从几何的角度直观理解函数的极值与导数的关系,并会灵活应用. 2.掌握函数极值的判定及求法. 3.掌握函数在某一点取得极值的条件. 4.增强数形结合的思维意识,提高运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的能力. 【预习导航】 已知y=f(x)的图象(如图) [问题1]当x=a时,函数值f(a)有何特点? [问题2]试分析在x=a的附近导数的符号. [问题3]f′(a)值是什么? 【问题整合】 1.极小值点与极小值 2.极大值点与极大值 3.函数极值的求法 【问题探究】 探究活动一求函数的极值 例1求下列函数的极值: (1)f(x)= 1 3x 3-x2-3x; (2)f(x)=x4-4x3+5; (3)f(x)= ln x x. 探究活动二已知函数极值求参数 例2、设函数f(x)=ax 3 +bx 2 +cx,在x=1和x=-1处有极值,且f(1)=-1,求a,b,c的值,并求出相应的极值. 探究活动三极值的综合应用 例3 已知a为实数,函数f(x)=-x 3 +3x+a.

(1)求函数f (x )的极值,并画出其图象(草图); (2)当a 为何值时,方程f (x )=0恰好有两个实数根? 【课堂巩固练习】 1.求下列函数的极值: (1)f (x )=x 3 -12x ; (2)f (x )=x 2 e -x . 2.已知函数f (x )=x 3 +ax 2 +bx +c ,当x =-1时,取得极大值7, 当x =3时,取得极小值.求这个极小值及a ,b ,c 的值. 3.将例3中(2)改为: ①f (x )=0恰有三个实数根;②若只有一个实数根. 试求实数a 的取值范围. 【总结概括】 【课后作业】 习题1.3A 组4,5

03 函数的单调性与最值学案学生版

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 1f (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 (a ) 3.下列函数在(0,1)上是增函数的是 ( ) A .y =1-2x B .y =x -1 C .y =-x 2 +2x D .y =5 4.(2011·合肥月考)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 1f (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 .[-4 3 +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 )+) (1 x f ,讨论F (x )的单调性,并证明你的结论.

人教新课标版数学高二-数学选修2-2导学案 1.3.1利用导数判断函数的单调性

1.3.1利用导数判断函数的单调性学案编号:GEXX1-1T3-3-1 【学习要求】1.结合实例,直观探索并掌握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,并能够利用单调性证明一些简单的不等式.3.会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次). 【学法指导】结合函数图象(几何直观)探讨归纳函数的单调性与导函数正负之间的关系,体会数形结合思想,以直代曲思想. 一般地,在区间(a,b)内函数的单调性与导数有如下关系: 导数函数的单调性 f′(x)>0单调递 f′(x)<0单调递 f′(x)=0常函数 探究点一函数的单调性与导函数正负的关系 问题1观察下面四个函数的图象,回答函数的单调性与其导函数的正负有何关系? 问题2若函数f(x)在区间(a,b)内单调递增,那么f′(x)一定大于零吗? 问题3(1)如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,那么如何表示这些区间?试写出问题1中(4)的单调区间. (2)函数的单调区间与其定义域满足什么关系? 例1已知导函数f′(x)的下列信息: 当10;当x>4或x<1时,f′(x)<0;当x=4或x=1时,f′(x)=0. 试画出函数f(x)图象的大致形状. 跟踪训练1函数y=f(x)的图象如图所示,试画出导函数f′(x)图象的大致形状. 例2求下列函数的单调区间:

(1)f (x )=2x (e x -1)-x 2; (2)f (x )=3x 2-2ln x . 跟踪训练2 求下列函数的单调区间: (1)f (x )=x 2 -ln x ; (2)f (x )=e x x -2 ; (3)f (x )=sin x (1+cos x )(0≤x <2π). 探究点二 函数的变化快慢与导数的关系 问题 我们知道导数的符号反映函数y =f (x )的增减情况,怎样反映函数y =f (x )增减的快慢呢?能否从导数的角度解释变化的快慢呢? 例3 如图,水以常速(即单位时间内注入水的体积相同)注入下面四种底面积相同的容器中,请分别找出与各容器对应的水的高度h 与时间t 的函数关系图象. 跟踪训练3 已知f ′(x )是f (x )的导函数,f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象只可能是 ( ) 【达标检测】 1.函数f (x )=x +ln x 在(0,6)上是 ( ) A.单调增函数 B.单调减函数 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????1 e ,6上是减函数 2. 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 ( )

数学必修一函数的单调性学案

数学必修一函数的单调性学案 学习目标要求: 1.理解函数单调性的概念; 2.掌握判断函数单调性的一般方法; 3.体验数形结合思想在函数性质研究中的价值,掌握其应用。 一、函数单调性的概念 1:增函数 (1)定义: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x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D称为函数f(x)的单调递减区间。 (2)几何意义:函数f(x)的图象在区间D上是下降的,如图所示: 3:单调性与单调区间 定义:如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。 思考:

(1)单调性是函数在定义域上的“整体”性质吗? 不是,由定义中“定义域I内某个区间D”知函数的单调递增区间或单调递减区间是其定义域的子集,这说明单调性是与“区间”紧密相关的,一个函数在定义域的不同区间可以有不同的单调性。 (2)定义中的“x1、x2”具备什么特征? 定义中的x1、x2有以下几个特征:一是任意性,即任意取x1,x2,证明单调性时更不可随意以两个特殊值替换;二是有大小,通常规定x10,减函数有错误!未找到引用源。<0 二、判断函数单调性的一般方法 (1)定义法:利用定义严格判断。一般步骤如下: ①取值:任选定义域中同一单调区间D上的自变量值x1,x2,且设x1

《函数的最大(小)值与导数》教案

《函数的最大(小)值与导数》教案 【教学目标】 1.使学生理解函数的最大值和最小值的概念,掌握可导函数)(x f 在闭区间[]b a ,上所有点(包括端点b a ,)处的函数中的最大(或最小)值必有的充分条件; 2.使学生掌握用导数求函数的极值及最值的方法和步骤. 【教学重点】利用导数求函数的最大值和最小值的方法. 【教学难点】函数的最大值、最小值与函数的极大值和极小值的区别与联系. 【教学过程】 一、复习回顾: 1.极值的概念: 极大值: 一般地,设函数f (x )在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f (x )<f (x 0),就说f (x 0)是函数f (x )的一个极大值,记作y 极大值=f (x 0),x 0是极大值点. 极小值:一般地,设函数f (x )在x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f (x )>f (x 0).就说f (x 0)是函数f (x )的一个极小值,记作y 极小值=f (x 0),x 0是极小值点. 2. 判断函数)(x f y =的极值的方法: 解方程0)(='x f .当0)(0='x f 时: (1)如果在0x 附近的左侧0)(>'x f ,右侧0)(<'x f ,那么)(0x f 是极大值; (2)如果在0x 附近的左侧0)(<'x f ,右侧0)(>'x f ,那么)(0x f 是极小值. 3. 求可导函数f (x )的极值的步骤: (1)确定函数的定义区间,求导数f ′(x ); (2)求方程f ′(x )=0的根; (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格.检查f ′(x )在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不

人教版高中数学选修1-1导学案第三章 §3.3 3.3.2 函数的极值与导数

3.3.2函数的极值与导数 学习目标 1.了解函数极值的概念,会从几何方面直观理解函数的极值与导数的关系,并会灵活应用.2.掌握函数极值的判定及求法.3.掌握函数在某一点取得极值的条件. 知识点一极值点与极值的概念 1.极小值点与极小值 图1 如图1,函数y=f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则把点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值. 2.极大值点与极大值 如图1,函数y=f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则把点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.极大值点、极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 特别提醒:如何理解函数极值的概念 (1)极值是一个局部概念,极值只是某个点的函数值,与它附近点的函数值比较它是最大值或最小值,但并不意味着它在函数的整个定义域内是最大值或最小值. (2)一个函数在某区间上或定义域内的极大值或极小值可以不止一个. (3)函数的极大值与极小值之间无确定的大小关系. (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点. (5)单调函数一定没有极值. 知识点二求函数y=f(x)的极值的方法 解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时: (1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值. (2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.

3.3.3函数的最大(小)值与导数教学设计

§1.3.3 函数的最大(小)值与导数 宜宾市四中李斌 一、教学内容分析 1.在教材中的位置: 本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书数学选修1-1》人教A版,第三章、第三节“导数在研究函数中的应用” 2.学习的主要工具: 基本初等函数的识图能力与函数的极值与导数知识。 3.学习本节课的主要目的: 本节内容是在学生学习完导数基本概念与基本初等函数求导公式后的应用性知识,强调在应用中进一步理解导数,并为以后“生活中的优化问题”打好基础。 4.本节课在教材中的地位: 函数的最值是基本初等函数的重要性质,是历年高考的热点问题,也是解决实际问题,如成本最低,产量最高,效益最大等的重要工具。学好本节内容对学生的可持续发展具有重要意义,可进一步完善学生知识结构,培养学生应用数学的意识。 二、学情分析 学生已经在高一阶段必修一的学习中,学习了函数基础知识,并初步具备应用函数单调性求最值的基础,但是对于运用刚刚学习的导数工具研究函数性质,还不熟练,应用导数在思维上有很大的局限性。 三、课堂设计思想 培养学生学会学习、学会探究、学会合作是全面发展学生能力的重要前提,是高中新课程改革的主要任务。而问题驱动,问题引导,主动观察,主动发现又是帮助学生学会学习的重要好手段。本节教学,将遵循这个原则而进行设计,让学生领会到知识的产生过程。

四、教学目标 1.知识和技能目标 (1)弄清函数最大值、最小值与极大值、极小值的区别与联系,理解和熟悉函数)(x f 必有最大值和最小值的充分条件。 (2)掌握求在闭区间],[b a 上连续的函数)(x f 的最大值和最小值的方法 和步骤。 2.过程和方法目标 (1)问题驱动,自主探究,合作交流。 (2)培养学生在生活中学习数学的方法。 3.情感和价值目标 (1)通过观察认识到事物的表象与本质的区别与联系. (2)培养学生观察事物的能力,能够自己发现问题,分析问题并最终解决问题. (3)提高学生的数学能力,培养学生的创新精神、实践能力和理性精神. (4)通过学生的参与,激发学生学习数学的兴趣。 五、教学重点与难点 重点:求闭区间上连续可导的函数的最值的求解,理解确定函数最值的方法,并联系函数单调性的应用。 难点:求函数的最值的方法的提炼,同时让有余力的学生了解函数的最值与极值的区别与联系 六、教学方法 发现探究式、启发探究式 本节课教学基本流程: 复习检查→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、课后升华、当堂检测→布置作业 七、教学过程设计

函数的极值与导数公开课说课稿

1.3.2函数的极值与导数习题课说课稿 高二数学组康海萍 [教材分析]: 《函数的极值与导数》是在学生学习了《函数的单调性与导数》,初步具备了运用导数研究函数的能力后学习的,并为《函数的最大(小)值与导数》奠定了知识与方法的基础,起着承上启下的作用。本节课在本单元乃至整个数学学习中都具有十分重要的地位。 [学情分析]: 学生已经初步学习了函数极值与导数的关系,但还不够深入,因此在学习上还有一定困难。本节课能够进一步提高学生运用导数研究函数的能力,体会导数的工具作用。 [教学目标]: 知识与技能: ?掌握函数极值的定义,会从几何图形直观求解函数极值,增强学生的数形结合意识; ?利用导数求函数极值的一般方法求解较复杂函数的极值; ?探究含有参数的极值问题。 过程与方法: ?培养学生观察、分析、探究、归纳得出数学概念和规律的学习能力。 情感态度与价值观: ?体会导数方法在研究函数性质中的一般性和有效性; ?培养学生大胆创新、勇于探索、互相合作的精神; [教学重点和教学难点]: 教学重点:利用求导数的方法求解函数极值的问题。 教学难点:含有参数的极值问题。 [教法学法分析]: 教法分析和教学用具: 本节课我将采用定义检测—夯实基础—合作探究—教师点拨—巩固提高的教学环节。并利用信息技术创设实际问题的情境。发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在我引导下的“再创造”过程。 学法分析 通过图像研究函数的极值定义,提高了学生的导数概念的认识。通过用较复杂求极值问题巩固求极值的方法,通过分类讨论解决含有参数的极值问题。

教学过程教学内容设计意图 一、定义检测:例1下列函数在x=0有极值点的是() x y A 1 = 、x y B= 、 x sinx y= 、 C x D? ? ? ? ? = 2 1 y 、 培养学生深入挖掘教材能力, 加深对概念的理解,培养学生 养成数形结合的解题意识 函数极值点必须有定义,区间 端点不能为极值点,单调函数 一定没有极值,可导函数导数 为0同时导数异号才是有极值 的充要条件 二、夯实基础:例2、求函数 x x y ln 1 =的极值 解:函数的定义域为) ,1( )1,0(+∞ ? ()2 ln ) ln 1( ) ( x x x x f + - = ' 令0 ) (= 'x f解得x= e 1 列表 (0, e 1 ) e 1 ( e 1 ,1) ) ,1(+∞ + 0 - - 单调递增极大 值 单调递减单调递减 当x= e 1 时,函数有极大值e e f- = ) 1 ( 此题易错点是忽略或求错函 数定义域,在求导过程中求错 导数式,这些都需要扎实的基 本功 通过易错点纠正培养学生严 谨的思维习惯,同时规范解题 步骤 三、合作探究: 对学生解决不了的问题,重点讲解思路与方法,引导学生最终去解决问题,以生成新目标、新知识、新能力。 分组讨论—小组汇报—教师点拨。含有参数的极值问题 题型一:已知函数在某点处取得极值 例3、已知函数2) ( ) (c x x x f- =在x=2处有极大 值,则求常数c的值 解:由已知2 24 3 ) (c cx x x f+ - = ' 因为函数x c cx x x f2 2 32 ) (+ - =在x=2处有极大 值,所以0 )2(= 'f,解得c=2或6 当x=6时,36 24 3 ) (2+ - = 'x x x f ) ( ), 6,2(< ' ∈x f x,0 ) ( ), ,6(< ' +∞ ∈x f x 所以x=6是函数的极小值,应舍去 同理可检验x=2合题意 在该题处学生极有可能在利 用导数为0求得c的值之后止 步,实际上我们需要检验。因 为导数为0是极值的必要条件

函数的单调性学案+练习(精华)

第四讲:函数的单调性 【 学习要求 1. 从特殊到一般,掌握增函数、减函数、单调区间的概念; 2. 会根据图像说出函数的单调区间,并能指出其增减性; 3. 会用定义证明一些简单函数的单调性. 自学评价 观察函数x x f =)(,2)(x x f =的图象 从左至右看函数图象的变化规律: (1). x x f =)(的图象是_________的, 2 )(x x f =的图象在y 轴左侧是______的, )(x x f =的图象在y 轴右侧是_______的. (2). x x f =)( 在),(+∞-∞上,f (x )随着x 的增大而___________;2)(x x f =在]0,(-∞ 上, f (x )随着x 的增大而_______;2)(x x f =在),0(+∞上,f (x )随着 x 的增大而________. 讲授新课 函数的单调性 ※ 增函数、减函数的定义 【经典范例】 例1 下图是定义在区间[-5,5]上的函数(x f y =根据图象说出函数的单调区间,以及在每个区间上,它是增函数还是减函数? 思维点拔: x )()(21x f x < )()(21x f x >

例2 证明:函数x x f 1)(=在),0(+∞上是减函数. 证明: 例3 物理学中的玻意耳定律V k p = (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. 思维点拔: 只需证明函数V k p =在区间()+∞,0上是减函数即可. 归纳:用定义法证明函数单调性的一般步骤: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 【拓展训练】 1.下列函数中,在)0,(-∞上为减函数的是( ) A.y=3x B.y=-x 2 C.y=︱x ︱ D.y=2x+1 2.函数3)1()(-+=x k x f 在),(+∞-∞上单调递减,则k 的取值范围是( ) A.k>0 B.k<0 C.k>-1 D.k<-1 3.函数1062 +-=x x y 在区间(1,4)上为( )函数. A.单调递增 B.单调递减 C.先增后减 D.先减后增 4.已知函数)(x f 在(-2,3)上是减函数,则有( ) A.f(-1)

1.3.2 函数的极值与导数 导学案(教师版)

1.3.2函数的极值与导数 内容要求 1.了解函数极值的概念,会从几何方面直观理解函数的极值与导数的关系,并会灵活应用.2.掌握函数极值的判定及求法.3.掌握函数在某一点取得极值的条件. 知识点1极值点与极值的概念 (1)极小值点与极小值 如图,函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附 近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左 侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则把点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y =f(x)的极小值. (2)极大值点与极大值 如(1)中图,函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则把点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.极大值点、极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数f(x)若有极大值和极小值,则极大值一定大于极小值.() (2)若f′(x0)=0,则x0是函数f(x)的极值点.() (3)若f(x)在区间(a,b)上是单调函数,则f(x)在区间(a,b)上没有极值点.() 提示(1)函数f(x)的极大值和极小值的大小关系不确定,如图所示,极大值f(x1)小于极小值f(x2),所以(1)错. (2)反例:f(x)=x3,f′(x)=3x2,则f′(0)=0,但0不是f(x)=x3的极值点,(2)错. (3)由极值的定义可知(3)正确.

答案(1)×(2)×(3)√ 知识点2求函数y=f(x)的极值的方法 解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时: (1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值. (2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值. 【预习评价】 函数f(x)=1 3x 3-x2-3x+6的极大值为________,极小值为________. 解析f′(x)=x2-2x-3,令f′(x)>0,得x<-1或x>3,令f′(x)<0得-1<x<3,故f(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上单增,在(-1,3)上单减,故f(x)的极大值为 f(-1)=23 3 ,极小值为f(3)=-3. 答案23 3-3 题型一求函数的极值 【例1】求函数f(x)= 2x x2+1 -2的极值. 解函数的定义域为R. f′(x)=2(x2+1)-4x2 (x2+1)2 =- 2(x-1)(x+1) (x2+1)2. 令f′(x)=0,得x=-1,或x=1. 当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: x (-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞) f′(x)-0+0- f(x)↘-3↗-1↘ 由上表可以看出: 当x=-1时,函数有极小值,且极小值为f(-1)=-3;

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