1.3.1函数的单调性例题

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1.3.1函数的单调性

题型一、利用函数的图象确定函数的单调区间 例1.作出下列函数的图象,并写出函数的单调区间 (1)12-=x y ; (2)322++-=x x y ; (3)2

)2(1-++=x x y ; (4)969622++++-=x x x x y

相应作业1:课本P32第3题. 题型二、用定义法证明函数的单调性

用定义法证明函数的单调性步骤:取值 作差变形 定号 下结论

✍取值,即_____________________________;

✍作差变形,作差____________,变形手段有__________、_____、_____、_______等; ✍定号,即____________________________________________________________;

④下结论,即______________________________________________________。

例2.用定义法证明下列函数的单调性

(1)证明:1)(3

+-=x x f 在()+∞∞-,上是减函数.

▲定义法证明单调性的等价形式: 设[]b a x x ,21∈、,21x x ≠,那么

[])(0)

()(0)()()(2

1212121x f x x x f x f x f x f x x ⇔>--⇔

>--在[]b a ,上是增函数;

[])(0)

()(0)()()(2

1212121x f x x x f x f x f x f x x ⇔<--⇔

<--在[]b a ,上是减函数.

(2)证明:x x x f -+=1)(2在其定义域内是减函数;

(3)证明:21

)(x

x f =

在()0,∞-上是增函数; 法一: 作差 法二:作商

(4)已知函数)(x f y =在()+∞,0上为增函数,且)0(0)(>

(1)(x f x F =在

()+∞,0上的单调性,并给出证明过程;

▲方法技巧归纳——判断函数单调性的方法:

1、直接法:熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等;如,练习册P27(2)P31(上5、1)

2、图象法;

3、定义法;

4、运算性质法:

①当0>a 时,函数)(x af 与)(x f 有相同的单调性; 当0

③若0)(≥x f ,则)(x f 与

)(x f 具有相同的单调性;

④若)(x f 、)(x g 的单调性相同,则)()(x g x f +的单调性与之不变; ▲即:增+增=增 减+减=减

⑤若)(x f 、)(x g 的单调性相反,则)()(x g x f -的单调性与)(x f 同.

▲即:增-减=增 减-增=增 注意:(1)可熟记一些基本的函数的单调性,一些较复杂的函数可化为基本函数的组合形式,再利用上述结论判断; (2))()(x g x f 与

)

()

(x g x f 的单调性不能确定.

相应作业2:(1)讨论函数1

)(2-=x ax

x f 在()1,1-上的单调性(0≠a ); ▲(2)务必记住“对勾”函数)0()(>+=k x

k

x x f 的单调区间(见练习册P29探究之窗.

探究1)

知识拓展——复合函数单调性(▲难点)

一、复习回顾:

复合函数的定义:如果函数)(t f y =的定义域为A ,函数)(x g t =的定义域为D ,值域为C ,则当A C ⊆时,称函数))((x g f y =为f 与g 在D 上的复合函数,其中t 叫做中间变量,

)(x g t =叫内层函数,)(x f y =叫外层函数。

二、引理1 已知函数y=f [g(x)].若t=g(x)在区间(a,b)上是增函数,其值域为(c ,d),又函数y=f(t)在区间(c,d)上是增函数,那么,原复合函数y=f [g(x)]在区间(a,b)上是增函数.

引理2 已知函数y=f [g(x)].若t=g(x)在区间(a,b)上是减函数,其值域为(c ,d),又函数y=f(t)在区间(c,d)上是减函数,那么,复合函数y=f [g(x)]在区间(a,b)上是增函数. 引理1的证明:

▲重要结论1:复合法则

规律可简记为“_____________________”(四个字)

▲重要结论2:若一个函数是由多个简单函数复合而成的,则此复合函数的单调性由简单函数中减函数的个数决定:

✍若减函数有偶数个,则复合函数为增函数; ✍若减函数有奇数个,则复合函数为减函数.

规律可简记为“_____________________”(四个字) 题型三、求复合函数的单调区间 例3. 求下列函数的单调区间. (1)267x x y --=

(2)3

212

--=

x x y

▲小结:

1、注意:(1)求单调区间必先求定义域; (2)单调区间必须是定义域的子集;

(3)写多个单调区间时,区间之间不能用“ ”并起来,应用“,”隔开. 2、判断复合函数单调性步骤: ✍求函数的定义域;

✍将复合函数分解成基本初等函数:)(t f y =与)(x g t =; ✍确定两个函数的单调性;

④由复合法则“同増异减”得出复合函数单调性. 相应作业3:求下列函数的单调区间.

(1)228x x y --= (2)3

212

--=

x x y

(3)x

x y 41

2-=