高考数学函数的单调性--P
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高中数学高一数学《函数单调性》说课稿说课稿《函数的单调性》说课稿尊敬的各位评委、各位老师大家好!我说课的题目是《函数的单调性》,我将从四个方面来阐述我对这节课的设计.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:知识与技能使学生理解函数单调性的概念,初步掌握判别函数单调性的方法;过程与方法引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构单调增函数、单调减函数等概念;能运用函数单调性概念解决简单的问题;使学生领会数形结合的数学思想方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.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.根据上述教学目标,本节课的教学重点是函数单调性的概念形成和初步运用.虽然高一学生已经有一定的抽象思维能力,但函数单调性概念对他们来说还是比较抽象的.因此,本节课的学习难点是函数单调性的概念形成.二、教法学法为了实现本节课的教学目标,在教法上我采取了:1、通过学生熟悉的实际生活问题引入课题,为概念学习创设情境,拉近数学与现实的距离,激发学生求知欲,调动学生主体参与的积极性.2、在形成概念的过程中,紧扣概念中的关键语句,通过学生的主体参与,正确地形成概念.3、在鼓励学生主体参与的同时,不可忽视教师的主导作用,要教会学生清晰的思维、严谨的推理,并顺利地完成书面表达.在学法上我重视了:1、让学生利用图形直观启迪思维,并通过正、反例的构造,来完成从感性认识到理性思维的质的飞跃.2、让学生从问题中质疑、尝试、归纳、总结、运用,培养学生发现问题、研究问题和分析解决问题的能力.三、教学过程函数单调性的概念产生和形成是本节课的难点,为了突破这一难点,在教学设计上采用了下列四个环节.(一)创设情境,提出问题(问题情境)(播放中央电视台天气预报的音乐).如图为某地区____年元旦这一天24小时内的气温变化图,观察这张气温变化图:问题1:说出气温在哪些时段内是逐步升高的或下降的?问题2:怎样用数学语言刻画上述时段内“随着时间的增大气温逐渐升高”这一特征?[设计意图]问题是数学的心脏,问题是学生思维的开始,问题是学生兴趣的开始.这里,通过两个问题,引发学生的进一步学习的好奇心.(二)探究发现建构概念[学生活动]对于问题1,学生容易给出答案.问题2对学生来说较为抽象,不易回答.[教师活动]为了引导学生解决问题2,先让学生观察图象,通过具体情形,例如,“t1=8时,f(t1)=1,t2=10时,f(t2)=4”这一情形进行描述.引导学生回答:对于自变量8_lt;10,对应的函数值有1_lt;4.举几个例子表述一下.然后给出一个铺垫性的问题:结合图象,请你用自己的语言,描述“在区间[4,14]上,气温随时间增大而升高”这一特征.在学生对于单调增函数的特征有一定直观认识时,进一步提出:问题3:对于任意的t1、t2∈[4,16]时,当t1_lt;t2时,是否都有f[学生活动]通过观察图象、进行实验(计算机)、正反对比,发现数量关系,由具体到抽象,由模糊到清晰逐步归纳、概括、抽象出单调增函数概念的本质属性,并尝试用符号语言进行初步的表述.[教师活动]为了获得单调增函数概念,对于不同学生的表述进行分析、归类,引导学生得出关键词“区间内”、“任意”、“当时,都有”.告诉他们“把满足这些条件的函数称之为单调增函数”,之后由他们集体给出单调增函数概念的数学表述.提出:问题4:类比单调增函数概念,你能给出单调减函数的概念吗?最后完成单调性和单调区间概念的整体表述.[设计意图]数学概念的形成来自解决实际问题和数学自身发展的需要.但概念的高度抽象,造成了难懂、难教和难学,这就需要让学生置身于符合自身实际的学习活动中去,从自己的经验和已有的知识基础出发,经历“数学化”、“再创造”的活动过程.刚升入高一的学生已经具备了一定的几何形象思维能力,但抽象思维能力不强.从日常的描述性语言概念升华到用数学符号语言精确刻画概念是本节课的难点.(三)自我尝试运用概念1.为了理解函数单调性的概念,及时地进行运用是十分必要的.[学生活动]对于(1),学生容易看出:气温图中分别有两个单调减区间和一个单调增区间.对于(2),学生容易举出具体函数如:f(_)=-2_+2,f(_)=_2+2_-3,f(_)=1/_,并画出函数的草图,根据函数的图象说出函数的单调区间.[教师活动]利用实物投影仪,投影出学生画出的草图和标出的单调区间,并指出学生回答问题时可能出现的错误,如:在叙述函数的单调区间时写成并集.[设计意图]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.2.对于给定图象的函数,借助于图象,我们可以直观地判定函数的单调性,也能找到单调区间.而对于一般的函数,我们怎样去判定函数的单调性呢?[教师活动]问题6:证明在区间(0,+∞)上是单调减函数.[学生活动]学生相互讨论,尝试自主进行函数单调性的证明,可能会出现不知如何比较f(_1)与f(_2)的大小、不会正确表述、变形不到位或根本不会变形等困难.[教师活动]教师深入学生中,与学生交流,了解学生思考问题的进展过程,投影学生的证明过程,纠正出现的错误,规范书写的格式.[学生活动]学生自我归纳证明函数单调性的一般方法和操作流程:取值作差变形定号判断.[设计意图]有效的数学学习过程,不能单纯的模仿与记忆,数学思想的领悟和学习过程更是如此.利用学生自己提出的问题,让学生在解题过程中亲身经历和实践体验,师生互动学习,生生合作交流,共同探究.(四)回顾反思深化概念[教师活动]给出一组题:1、定义在R上的单调函数f(_)满足f(2)_gt;f(1),那么函数f(_)是R上的单调增函数还是单调减函数?2、若定义在R上的单调减函数f(_)满足f(1+a)_lt;f(3-a),你能确定实数的取值范围吗?[学生活动]学生互相讨论,探求问题的解答和问题的解决过程,并通过问题,归纳总结本节课的内容和方法. [设计意图]通过学生的主体参与,使学生深切体会到本节课的主要内容和思想方法,从而实现对函数单调性认识的再次深化. [教师活动]作业布置:(1)阅读课本P34-35例2(2)书面作业:必做:教材P431、7、11选做:二次函数y=_2+b_+c在[0,+∞)是增函数,满足条件的实数的值唯一吗?探究:函数y=_在定义域内是增函数,函数有两个单调减区间,由这两个基本函数构成的函数的单调性如何?请证明你得到的结论.[设计意图]通过两方面的作业,使学生养成先看书,后做作业的习惯.基于函数单调性内容的特点及学生实际,对课后书面作业实施分层设置,安排基本练习题、巩固理解题和深化探究题三层.学生完成作业的形式为必做、选做和探究三种,使学生在完成必修教材基本学习任务的同时,拓展自主发展的空间,让每一个学生都得到符合自身实践的感悟,使不同层次的学生都可以获得成功的喜悦,看到自己的潜能,从而激发学生饱满的学习兴趣,促进学生自主发展、合作探究的学习氛围的形成.四、教学评价学生学习的结果评价当然重要,但是更重要的是学生学习的过程评价.教师应当高度重视学生学习过程中的参与度、自信心、团队精神、合作意识、独立思考习惯的养成、数学发现的能力,以及学习的兴趣和成就感.学生熟悉的问题情境可以激发学生的学习兴趣,问题串的设计可以让更多的学生主动参与,师生对话可以实现师生合作,适度的研讨可以促进生生交流陆萍。
第15专题训练 函数的单调区间单调性是函数的一个重要性质单调性是函数的一个重要性质,,对函数作图起到决定性的作用对函数作图起到决定性的作用,,而导数是分析函数单调区间的一个便利工具。
求一个已知函数的单调区间是每一个学生的必备本领间的一个便利工具。
求一个已知函数的单调区间是每一个学生的必备本领,,在求解的过程中也要学会一些方法和技巧。
要学会一些方法和技巧。
一、基础知识一、基础知识: :1、函数的单调性、函数的单调性::设()f x 的定义域为D ,区间I D Í,若对于1212,,x x I x x "Î<,有()()12f x f x <,则称()f x 在I 上单调递增上单调递增,,I 称为单调递增区间。
若对于1212,,x x I x x "Î<,有()()12f x f x >,则称()f x 在I 上单调递减上单调递减,,I 称为单调递减区间。
称为单调递减区间。
2、导数与单调区间的联系、导数与单调区间的联系(1)(1)函数函数()f x 在(),a b 可导可导,,那么()f x 在(),a b 上单调递增()',()0x a b f x Þ"γ,此结论可以这样理解此结论可以这样理解::对于递增的函数对于递增的函数,,其图像有三种类型其图像有三种类型: ,: ,: ,无无论是哪种图形论是哪种图形,,其上面任意一点的切线斜率均大于零。
等号成立的情况等号成立的情况::一是单调区间分界点导数有可能为零一是单调区间分界点导数有可能为零,,例如例如::()2f x x =的单调递增区间为[)0+¥,,而()'00f =,另一种是位于单调区间内但导数值等于零的点另一种是位于单调区间内但导数值等于零的点,,典型的一个例子为()3f x x =在0x =处的导数为0,0,但是但是()0,0位于单调区间内。
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.★备考知考情1.函数的单调性是函数的一个重要性质,是高考的热点,常见问题有:求单调区间,判断函数的单调性,求参数的取值,利用函数单调性比较数的大小,以及解不等式等.客观题主要考查函数的单调性,最值的确定与简单应用.2.题型多以选择题、填空题的形式出现,若与导数交汇命题,则以解答题的形式出现.一、知识梳理《名师一号》P15注意: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单调区间不能并!知识点一函数的单调性.可修编-1.单调函数的定义2.单调性、单调区间的定义若函数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.注意:1、《名师一号》P16 问题探究问题1关于函数单调性的定义应注意哪些问题?.可修编-. 可修编-(1)定义中x 1,x 2具有任意性,不能是规定的特定值.(2)函数的单调区间必须是定义域的子集;(3)定义的两种变式:设任意x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1<x 2,那么 ①1212()()0->-f x f x x x ⇔f (x )在[a ,b ]上是增函数; 1212()()0-<-f x f x x x ⇔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.2、《名师一号》P16 问题探究 问题2单调区间的表示注意哪些问题?单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.知识点二 单调性的证明方法:定义法及导数法. 可修编-《名师一号》P16 高频考点 例1 规律方法(1) 定义法:利用定义证明函数单调性的一般步骤是:①任取x 1、x 2∈D ,且x 1<x 2;②作差f (x 1)-f (x 2),并适当变形(“分解因式”、配方成同号项的和等);③依据差式的符号确定其增减性.(2) 导数法:设函数y =f (x )在某区间D 可导.如果f ′(x )>0,则f (x )在区间D 为增函数;如果f ′(x )<0,则f (x )在区间D 为减函数.注意:(补充)(1)若使得f ′(x )=0的x 的值只有有限个,则如果f ′(x )0≥,则f (x )在区间D 为增函数;如果f ′(x )0≤,则f (x )在区间D 为减函数.(2)单调性的判断方法:《名师一号》P17 高频考点 例2 规律方法定义法及导数法、图象法、. 可修编-复合函数的单调性(同增异减)、用已知函数的单调性等(补充)单调性的有关结论1.若f (x ),g (x )均为增(减)函数,则f (x )+g (x )仍为增(减)函数.2.若f (x )为增(减)函数,则-f (x )为减(增)函数,如果同时有f (x )>0,则()1f x 为减(增)(减)函数.3.互为反函数的两个函数有相同的单调性.4.y =f [g (x )]是定义在M 上的函数,若f (x )与g (x )的单调性相同,则其复合函数f[g(x)]为增函数;若f(x)、g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x)]为减函数.简称”同增异减”5. 奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同;偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反.函数单调性的应用《名师一号》P17 特色专题(1)求某些函数的值域或最值.(2)比较函数值或自变量值的大小.(3)解、证不等式..可修编-. 可修编-(4)求参数的取值围或值.(5)作函数图象.二、例题分析:(一)函数单调性的判断与证明例1.(1)《名师一号》P16 对点自测 1判断下列说法是否正确(1)函数f (x )=2x +1在(-∞,+∞)上是增函数.( )(2)函数f (x )=1x在其定义域上是减函数.( ) (3)已知f (x )=x ,g (x )=-2x ,则y =f (x )-g (x )在定义域上是增函数.( )答案:√ × √. 可修编-例1.(2)《名师一号》P16 高频考点 例1(1)(2014·卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )A .y =x +1B .y =(x -1)2C .y =2-xD .y =log 0.5(x +1)答案:A.例2.(1)《名师一号》P16 高频考点 例1(2)判断函数f (x )=axx +1在(-1,+∞)上的单调性,并证明.法一:定义法设-1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 1+1-ax 2x 2+1. 可修编-=ax 1x 2+1-ax 2x 1+1x 1+1x 2+1=a x 1-x 2x 1+1x 2+1 ∵-1<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+1>0,x 2+1>0.∴当a >0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数y =f (x )在(-1,+∞)上单调递增.同理当a <0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴函数y =f (x )在(-1,+∞)上单调递减.法二:导数法注意:《名师一号》P17 高频考点 例1 规律方法1.判断函数的单调性应先求定义域;2.用定义法判断(或证明)函数单调性的一般步骤为:取值—作差—变形—判号—定论,. 可修编- 其中变形为关键,而变形的方法有因式分解、配方法等;3.用导数判断函数的单调性简单快捷,应引起足够的重视(二)求复合函数、分段函数的单调性区间例1.《名师一号》P16 高频考点 例2(1)求函数y =x -|1-x |的单调增区间;y =x -|1-x |=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥1,2x -1,x <1.作出该函数的图象如图所示.由图象可知,该函数的单调增区间是(-∞,1].例2.(1)《名师一号》P16 高频考点 例2(2). 可修编-求函数y =log 13(x 2-4x +3)的单调区间.解析:令u =x 2-4x +3,原函数可以看作y =log 13u 与u =x 2-4x +3的复合函数.令u =x 2-4x +3>0.则x <1或x >3.∴函数y =log 13(x 2-4x +3)的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞).又u =x 2-4x +3的图象的对称轴为x =2,且开口向上,∴u =x 2-4x +3在(-∞,1)上是减函数,在(3,+∞)上是增函数.而函数y =log 13u 在(0,+∞)上是减函数,∴y =log 13(x 2-4x +3)的单调递减区间为(3,+∞),. 可修编-单调递增区间为(-∞,1).注意:《名师一号》P17 高频考点 例2 规律方法求函数的单调区间的常用方法(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义.(3)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,可由图象的直观性写出它的单调区间.(4)导数法:利用导数的正负确定函数的单调区间.例2.(2)(补充)21122log 4log ⎛⎫=- ⎪⎝⎭y x x答案:增区间:1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭;减区间:10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭练习:()222log log y x x =-. 可修编-答案:增区间:()+∞;减区间:()(三)利用单调性解(证)不等式及比较大小例1.(1)《名师一号》P17 特色专题 典例(1)已知函数f (x )=log 2x +11-x,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0【规解答】 ∵函数f (x )=log 2x +11-x在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,∴当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0,当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0,即f (x 1)<0,f (x 2)>0.. 可修编-例1.(2)《名师一号》P17 特色专题 典例(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,则不等式 f (a 2-4)>f (3a )的解集为( )A .(2,6)B .(-1,4)C .(1,4)D .(-3,5)【规解答】作出函数f (x )的图象,如图所示,则函数f (x )在R 上是单调递减的.由f (a 2-4)>f (3a ),可得a 2-4<3a ,整理得a 2-3a -4<0,即(a +1)(a -4)<0,解得-1<a <4,所以不等式的解集为(-1,4).注意:本例分段函数的单调区间可以并!(四)已知单调性求参数的值或取值围. 可修编-例1.(1)《名师一号》P17 特色专题 典例(3)已知函数()()2,211,22x a x x f x x ⎧-≥⎪=⎨⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎩满足对任意的实数x 1≠x 2,都有1212()()0-<-f x f x x x 成立,则实数a 的取值围为( )A .(-∞,2) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,138C .(-∞,2] D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫138,2【规解答】函数f (x )是R 上的减函数,于是有⎩⎨⎧ a -2<0,a -2×2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,由此解得a ≤138,. 可修编-即实数a 的取值围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,138.例2.(1) (补充)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上单调递增,则实数a 的取值围是________.[答案] [-14,0] [解析] (1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上单调递增,故在(-∞,4)上单调递增;(2)当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为直线x =-1a, 因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a≥4,解得-14≤a <0.综上所述-14≤a ≤0.例2.(2)(补充)若f(x)=x3-6ax的单调递减区间是(-2,2),则a的取值围是( )A.(-∞,0]B.[-2,2]C.{2} D.[2,+∞)[答案] C[解析]f′(x)=3x2-6a,若a≤0,则f′(x)≥0,∴f(x)单调增,排除A;若a>0,则由f′(x)=0得x=±2a,当x<-2a和x>2a 时,f′(x)>0,f(x)单调增,当-2a<x<2a时,f(x)单调减,∴f(x)的单调减区间为(-2a,2a),从而2a=2,∴a=2..可修编-. 可修编-变式:若f (x )=x 3-6ax 在区间(-2,2)单调递减,则a 的取值围是?[点评] f (x )的单调递减区间是(-2,2)和f (x )在(-2,2)上单调递减是不同的,应加以区分.本例亦可用x =±2是方程f ′(x )=3x 2-6a =0的两根解得a =2.例2.(3) (补充) 若函数)2,3()(log )(321---=在ax x x f 上单调递减, 则实数a 的取值围是 ( )A .[9,12]B .[4,12]C .[4,27]D .[9,27]. 可修编-答案:A温故知新P23 第9题若函数()()212log 3=-+f x x ax a 在区间 [)2,+∞上单调递减,则实数a 的取值围是《计时双基练》P217 基础7《计时双基练》P217 基础8、108、设函数()12+=+ax f x x a 在区间()2,-+∞上是增函数, 那么a 的取值围是答案:[)1,+∞ 10、设函数()()=≠-x f x x a x a(2)若0>a 且()f x 在区间()1,+∞单调递减,求a 的取值围.答案:[)1,+∞. 可修编- (五)抽象函数的单调性例1.(补充)已知f (x )为R 上的减函数,那么满足f (|1x|)<f (1)的实数x 的取值围是( ) A .(-1,1) B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)答案:C解析:因为f (x )为减函数,f (|1x |)<f (1),所以|1x|>1,则|x |<1且x ≠0,即x ∈(-1,0)∪(0,1).. 可修编-练习:()y f x =是定义在[]1,1-上的增函数,解不等式2(1)(1)f x f x -<-答案:()0,1温故知新 P12 第8题注意:解抽象函数的不等式通常立足单调性定义或借助图像求解例2. 《计时双基练》P216 培优4函数()f x 的定义域为()0,+∞,且对一切0,0>>x y 都有()()()=-x f f x f y y ,当1>x 时,有()0>f x 。
第二讲函数的单调性1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,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上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数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.2.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M (3)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M结论M为最大值M为最小值【套路秘籍】---千里之行始于足下考向一 单调区间求解【例1】(1)下列函数中,定义域是R 且为增函数的是( )A.y =2-xB.y =xC.y =log 2xD.y =-1x(2)函数f (x )=ln (x 2-2x -8) 的单调递增区间是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞) (3)求函数f (x )=|x 2-4x +3|的单调区间 . (4)求函数f (x )=x -ln x 的单调区间 .(5)函数33y x x =-的单调增区间为__________. 【答案】见解析【解析】(1)只有y =2-x与y =x 的定义域为R ,且y =2-x是减函数,y =x 是增函数.选B (2)由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.设t =x 2-2x -8,则y =ln t 为增函数. 要求函数f (x )的单调递增区间,即求函数t =x 2-2x -8的单调递增区间.∵函数t =x 2-2x -8的单调递增区间为(4,+∞),∴函数f (x )的单调递增区间为(4,+∞).故选D. (3)先作出函数y =x 2-4x +3的图象,由于绝对值的作用,把x 轴下方的部分翻折到上方,可得函数y =|x 2-4x +3|的图象.如图所示.由图可知f (x )在(-∞,1]和[2,3]上为减函数,在[1,2]和[3,+∞)上为增函数,故f (x )的增区间为[1,2],[3,+∞),减区间为(-∞,1],[2,3].(4)由题意,得x >0.y ′=1-1x =x -1x.由y ′=0解得x =1.【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始列表如下:由上表可知,函数的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1).(5)21119033y x x '=->∴-<< ,即单调增区间为11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭【举一反三】1.下列函数中,在(0,+∞)上单调递减的是( )A . f(x)=lnxB . f(x)=(x −1)2C . f(x)=2−xD . f(x)=x 3 【答案】C【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,函数f(x)=lnx 为对数函数,在(0,+∞)上为增函数,不符合题意.【套路总结】一.函数单调性的判断方法有 ①定义法; ②图象法;③利用已知函数的单调性; ④导数法.二.复合函数y =f (g (x ))的单调性应根据外层函数y =f (t )和内层函数t =g (x )的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.对于B ,函数f(x)=(x −1)2为二次函数,在(−∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,不符合题意. 对于C ,函数f(x)=2−x =(12)x 为指数函数,在(0,+∞)上单调递减,符合题意.对于D ,函数y =x 3为幂函数,在(0,+∞)上为增函数,不符合题意.故选C . 2.函数f (x )=log 2(4+3x −x 2)的单调递减区间是( ) A . (−∞,32] B . [32,+∞) C . (−1,32] D . [32,4) 【答案】D【解析】函数f (x )=log 2(4+3x-x 2),令t=4+3x-x 2>0,求得-1<x <4,即函数的定义域为(-1,4),且f (x )=log 2t ,即求函数t 在定义域内的减区间.再利用二次函数的性质可得t=4+3x-x 2在定义域内的减区间为[32,4).故选D . 3.函数()| g x x =的单调递增区间是 ( )A . [)0+∞,B . (]0-∞,C . (]2-∞-,D . [)2+-∞, 【答案】A【解析】任取120,x x >> 则120,x x -> ()()()()121212120,g x g x x x x x g x g x ->-=->> ,所以函数()| g x x =的单调递增区间是[)0+∞,,故选A.考向二 单调性的运用一---比较大小【例2】定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈(-∞,0)(x 1≠x 2),都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.则下列结论正确的是( )A .f (0.32)<f (20.3)<f (log 25) B .f (log 25)<f (20.3)<f (0.32) C .f (log 25)<f (0.32)<f (20.3) D .f (0.32)<f (log 25)<f (20.3) 【答案】A【解析】 ∵对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0,∴f (x )在(-∞,0)上是减函数,又∵f (x )是R 上的偶函数,∴f (x )在(0,+∞)上是增函数,∵0<0.32<20.3<log 25,∴f (0.32)<f (20.3)<f (log 25).故选A.【举一反三】1.已知f (x )=2x-2-x,117459279,,log 97a b c -⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则f (a ),f (b ),f (c )的大小顺序为( ) A.f (b )<f (a )<f (c ) B.f (c )<f (b )<f (a ) C.f (c )<f (a )<f (b ) D.f (b )<f (c )<f (a )【答案】B【解析】易知f (x )=2x -2-x在(-∞,+∞)上是增函数,又a =⎝ ⎛⎭⎪⎫79-14=⎝ ⎛⎭⎪⎫9714>⎝ ⎛⎭⎪⎫9715=b >0,c =log 279<0,∴f (a )>f (b )>f (c ).2.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c【套路总结】(1)比较大小:县判断出函数的单调性,再根据自变量的大小判断出函数值的大小关系。
高考数学知识点总结及公式大全(实用)高考数学必备公式1、函数的单调性(1)设x1、x2[a,b],x1x2那么f(x1)f(x2)0f(x)在[a,b]上是增函数;f(x1)f(x2)0f(x)在[a,b]上是减函数.(2)设函数yf(x)在某个区间内可导,若f(x)0,则f(x)为增函数;若f(x)0,则f(x)为减函数.2、函数的奇偶性对于定义域内任意的x,都有f(-x)=f(x),则f(x)是偶函数; 对于定义域内任意的x,都有f(x)f(x),则f(x)是奇函数。
奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称。
3、判别式b2-4ac=0 注:方程有两个相等的实根b2-4acgt;0 注:方程有两个不等的实根b2-4aclt;0 注:方程没有实根,有共轭复数根4、两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)5、倍角公式tan2A=2tanA/(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)/2ctgacos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a6、抛物线1、抛物线:y=ax__+bx+c就是y等于ax的平方加上bx再加上c。
agt;0时,抛物线开口向上;alt;0时抛物线开口向下;c=0时抛物线经过原点;b=0时抛物线对称轴为y轴。
2、顶点式y=a(x+h)__+k就是y等于a乘以(x+h)的平方+k,-h是顶点坐标的x,k是顶点坐标的y,一般用于求最大值与最小值。
函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像(一)复习指导单调性:设函数y =f (x)定义域为A ,区间MA ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f(x 2)-f(x 1)>0时,就称f(x)在区间M 上是增函数,当Δy=f(x 2)-f(x 1)<0时,就称f(x)在区间M 上是减函数.如果y =f(x)在某个区间M 上是增(减)函数,则说y=f(x)在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y=f(x)的单调区间.函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f(x 1)与f(x 2)的大小.利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的.对于y=f[φ(x)]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u=φ(x),然后分别根据u=φ(x),y=f(u)在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律.此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述.奇偶性:(1)设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数;设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=f(x),则这个函数叫做偶函数.函数的奇偶性有如下重要性质:f(x)奇函数f(x)的图象关于原点对称.f(x)为偶函数f(x)的图象关于y 轴对称.此外,由奇函数定义可知:若奇函数f(x)在原点处有定义,则一定有f(0)=0,此时函数f(x)的图象一定通过原点.周期性:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)成立,则函数f(x)叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.关于函数的周期性,下面结论是成立的.(1)若T 为函数f(x)的一个周期,则kT 也是f (x)的周期(k 为非零整数).(2)若T 为y=f(x)的最小正周期,则||T 为y=Af(ωx+φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0.对称性:若函数y=f(x)满足f(a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.函数的图象:函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用.(1)利用平移变换作图:y=f(x)左右平移y=f(x +a) y=f(x)上下平移y=f(x)+b(2)利用和y=f(x)对称关系作图:y=f(-x)与y=f (x)的图象关于y 轴对称;y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x 轴对称y=-f(-x)与y =f(x)的图象关于原点对称;y=f -1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x 对称(3)利用y=f(x)图象自身的某种对称性作图y=|f(x)|的图象可通过将y=f(x)的图象在x 轴下方的部分关于x 轴旋转180°,其余部分不变的方法作出.y=f(|x|)的图象:可先做出y=f(x),当x ≥0时的图象,再利用偶函数的图象关于y 轴对称的性质,作出y=f(x)(x<0)的图象.此外利用伸缩变换作图问题,待三角的复习中再进行研究.还要记住一些结论:若函数y=f(x)满足f (a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.(二)解题方法指导例1.设a ≠0,试确定函数21)(xax x f 在(-1,1)上的单调性.例2.讨论xxx f 2)(的增减性.例3.f(x)在(-∞,2)上是增函数,且对任意实数x 均有f(4-x)=f(x)成立,判断f(x)在(2,+∞)上的增减性.例4*.已知函数f(x)的定义域为R ,对任意实数m ,n ,都有21)()()(n f m f n m f 且当21x时,f(x)>0.又.0)21(f (Ⅰ)求证;1)21(,21)0(f f (Ⅱ)判断函数f(x)的单调性并进行证明例5.在R 上求一个函数,使其既是奇函数,又是偶函数例6.判断下列函数的奇偶性)1lg()()1(2xxx f (2)11)()(xx aa x x f (其中φ(x)为奇函数,a >0且a ≠1).例7.设函数])1,1[(1)(2x bxxa x x f 是奇函数,判断它的增减性.例8.设f(x)是定义域为R 且以2为一个周期的周期函数,也是偶函数,已知当x ∈[2,3]时f (x)=(x -1)2+1,求当x ∈[1,2]时f(x)的解析式.例9.作出112xx y的图象,并指出函数的对称中心,渐近线,及函数的单调性.例10.作出函数的图象(1)1)1(32x y(2)y=|lg|x||例11.(1)作出方程|x |+|y |=1所表示的曲线.(2)作出方程|x -1|+|y+1|=1所表示的曲线.例12.已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x 2+2x .(1)求函数g(x)的解析式;(2)解不等式g(x)≥f(x)-|x -1|.例题解析例1解:任取x 1,x 2∈(-1,1),且Δx=x 2-x 1>0,则)1)(1()1)((11)()(2221211222122212x x x x x x a x ax x ax x f x f y由于-1<x 1<x 2<1,所以Δx=x 2-x 1>0,1+x 1x 2>0,1-21x >0,1-22x >0.因此当a >0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,当a <0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)<0.所以当a >0时f(x)在(-1,1)上是增函数,当a <0时,f(x)在(-1,1)上是减函数.例2分析:可先在(0,+∞)上研究f(x)的增减性,然后根据f(x)的奇偶性判断其在(-∞,0)上的增减性,而当x >0时,有,222)(xxx f 当且仅当x x2即2x 时“=”成立,即当2x 时,f(x)取得最小值,2由此可知x=2是函数单调区间的一个分界点.解:任取x 1,x 2∈(0,2],且Δx=x 2-x 1>0则)21)(()2()2()()(2112112212x x x x x x x x x f x f y因为,2021x x Δx=x 2-x 1>0,且02121x x ,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)<0,故f(x)在]2,0(上是减函数.同理可证f(x)在),2[是增函数.又由),(2)(x f xxx f 可知f(x)是奇函数,其图像关于原点对称,所以可知f(x)在]2,(上是增函数,在)0,2[上是减函数.综上所述,x xx f 2)(在]2,(和),2[上是增函数,在)0,2[,]2,0(上是减函数.例3解:任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则由2<x 1<x 2得2>4-x 1>4-x 2 因为f(x)在(-∞,2)上是增函数,所以有f(4-x 1)>f(4-x 2)而由已知又有f(4-x 1)=f(x 1),f(4-x 2)=f(x 2),所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(2,+∞)上是减函数.小结:注意体会解题中的划归思想.此题若是一个小题,由f(4-x)=f(x)可知f (x)的图像关于x=2对称,立即就可以判断出f(x)在(2,+∞)上是减函数.例4分析:判断这类抽象函数的单调性,关键是根据已知去创造条件,利用单调性的定义进行和判断,可以采用分析法寻求解题思路.解:(Ⅰ)由f(m +n)=f(m)+f(n)21得f(0)=f(0+0)=2f(0)21有f(0)=-21又由及0)21(f 得1)21(f (Ⅱ)任取x 1,x 2∈R 且Δx =x 2-x 1>0则212112x x 根据已知可得)21(12x x f 则有21)()()()(1121122x f x x f x x x f x f 21)(21)21()21(21)()2121(112112x f f x x f x f x x f ).(1)(11)()21(0111x f x f x f f 函数f(x)在R 上为增函数.例5解:设所求的R 上的函数为f(x),则由函数奇偶性定义得f(-x)=-f(x)①,f(-x)=f(x)②,联立①②,消去f(-x),得f(x)=0.显然函数f(x)=0既是奇函数又是偶函数,所以f(x)=0就是所求的函数.例6解:(1)因为对任意x ∈R ,都有0||122xx x xx x,所以函数定义域为R任取x ∈R ,则-x ∈R 且有)()1lg()1lg()1lg()(2122x f xxxxxx x f 所以)1lg()(2xxx f 是奇函数(2)函数的定义域为R .任取x ∈R ,则-x ∈R ,且有.11)(11)(11)()(xx xxxx aa x a a x aa x x f 所以11)()(xx aa x x f 是偶函数.例7解:显然x ∈[-1,1],-x ∈[-1,1],因为f(x)为奇函数,所以对区间[-1,1]内任意实数x 均有f(-x)=-f(x)成立,即1122bx xa x bxxa x ,也就是1122bxxa x bxxa x 这是关于x 的恒等式,比较两端分子分母对应项的系数,可得a=b=0.所以1)(2xx x f 任取x 1,x 2∈[-1,1],且Δx=x 2-x 1>0 则)1)(1()1)((11)()(2221211221122212xxx x x x x x x x x f x f y因为-1≤x 1<x 2≤1,所以Δx=x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,所以当x ∈[-1,1]时1)(2xx x f 为增函数.注:此题也可以通过f(0)=0,f(-1)=-f (-1)求得a=b=0例8分析:此题的解答要抓住两个关键点,一个是f(x)为偶函数,再一个是f(x)为周期函数,通过画出草图,就会发现可以先求出当x ∈[-3,-2]时函数的解析式,在利用周期性求出当x ∈[1,2]时f(x)的解析式,要注意体会划归的思想方法.解:当x ∈[-3,-2]时-x ∈[2,3]所以f(-x)=(-x -1)2+1=(x +1)2+1,因为f(x)是偶函数,因此当x ∈[-3,-2]时,f(x)=(x +1)2+1当x ∈[1,2]时,x -4∈[-3,-2],有f(x -4)=(x -4+1)2+1=(x -3)2+1,因为2为f(x)的周期,可知-4也为f(x)一个周期,有f(x -4)=f(x)故x ∈[1,2]时f(x)=(x -3)2+1.例9解:因为112112x x x y所以将xy1的图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位,即可得到112xx y的图象,如图由图象可以得到:对称中心为(-1,2)渐近线分别为x=-1,y=2函数在(-∞,-1)和(-1,+∞)上都是增函数.例10解:(1)将函数32x y的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位,即可的得到1)1(32xy ,如图.(2)y=|lg |x ||为偶函数,当x >0时先作出y=lg x 的图象,在根据奇偶性作出y=lg |x |的图象,最后将y=lg |x |在横轴下面的图象关于x 轴旋转180°,其余部分不变.即可得到y=|lg |x ||的图象,如图.例11分析,曲线|x |+|y |=1是关于x 轴,y 轴和原点的对称图形,利用对称性可以很快的作出曲线,至于曲线|x -1|+|y +1|=1,只需通过将曲线|x |+|y |=1适当平移即可得到.解:(1)先作出线段x +y=1(x ≥1,y ≥1),再作出该线段分别关于x 轴,y 轴和原点分别对称的线段,就得到方程|x |+|y |=1所表示的曲线,如图.(2)将(1)中方程|x |+|y |=1所表示的曲线右移一个单位,下移一个单位就得到方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线,如图.例12解:(1)设f(x)上任意一点P(x 0,y 0)关于原点的对称点为P (x ,y)则220y y x x 即yy x x 00因为点P(x 0,y 0)在f (x)=x 2+2x 的图像上,所以20xy 2x 0,即-y=(-x)2+2(-x)故g(x)=-x 2+2x .(2)由g(x)≥f(x)-|x -1|得2x 2≤|x -1|当x ≥1时,不等式化为2x 2-x +1≤0,此式无实数解.当x <1时,不等式化为2x 2+x -1≤0解得211x,因此g(x)≥f(x)-|x -1|解集为].21,1[。