单调性的定义、单调区间
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高中数学必修一函数——单调性考纲解读: 了解单调函数及单调区间的意义,掌握判断函数单调性的方法;掌握增,减函数的意义,理解函数单调函数的性质。
能力解读:函数单调性的判断和函数单调性的应用。
利用函数单调性判断方法来判断函数的单调性,利用函数的单调性求解函数的最值问题。
掌握并熟悉抽象函数以及符合函数的单调性判断方法。
知识要点:1.函数单调性的定义, 2.证明函数单调性; 3.求函数的单调区间4.利用函数单调性解决一些问题; 5.抽象函数与函数单调性结合运用一、单调性的定义(1)设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ⊆如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调增函数,I 称为)(x f y =的单调增区间如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调减函数,I 称为)(x f y =的单调减区间(2)设函数)(x f y =的定义域为A如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≤恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最大值;如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≥恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最小值。
二、函数单调性的证明重点:函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须 先求函数的定义域; (1)定义法求单调性函数单调性定义中的1x ,2x 有三个特征:一是任意性;二是大小,即)(2121x x x x <<;三是同属于一个单调区间,三者缺一不可;定义法判断单调性:如果用定义证明)(x f y =在某区间I 上的单调性,那么就要用严格的四个步骤,即①取值;②作差;③判号(关键化成因式的乘积);④下结论。
一、函数单调性的定义如果函数()x f 对区间D 内的任意21,x x ,当21x x <时都有()()21x f x f <,则()x f 在D 内是增函数;当21x x <时都有()()21x f x f >,则()x f 在D 内时减函数.二、单调性的定义的等价形式 设[]b a x x ,,21∈,那么()()()x f x x x f x f ⇔>--02121在[],a b 是增函数;()()()x f x x x f x f ⇔<--02121在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是增函数.三、函数单调性的应用若()f x 在区间D 上递增且1212()()f x f x x x <⇔<(1x 2,x D ∈);若()f x 在区间D 上递减且1212()()f x f x x x <⇔>.(1x 2,x D ∈). 四、函数单调性的性质在公共定义域内,有:①增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;②减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数;③增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;④减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数.五、双勾函数及其性质 函数)0,0(>>+=b axbax y 叫做双勾函数. 双勾函数在,⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭或上单调递增;在0⎡⎫⎛⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝或上是单调递减.六、复合函数单调性的判断(同增异减)讨论复合函数[()]y f g x =的单调性时要注意:①若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则[()]y f g x =为增函数;②若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则[()]y f g x =为减函数.列表如下:单性相异时递减. 七、用定义法证明函数单调性证明函数单调性的步骤:(1)取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x <; (2)变形:作差变形(因式分解、配方、有理化等)或作商变形;(3)定号:判断差的正负或商与1的大小关系;(4)得出结论.。
函数的单调性函数的单调性: 一、定义:①()f x 在区间I 上是增函数(递增):121212221112()(,,()())I D x x I x x x x f x f f x f x x <<⎧⎪⎨⎪⇒⎩>⊆∈⇒>、、任意或中文理解:函数值随着自变量的增大而增大(因变量大小与自变量大小一致)。
图像理解:从左到右,由下至上。
②()f x 在区间I 上是减函数(递减):121121212212()(),,()()I D x x I x x f x x f x f x x f x ><<⎧⎪⎨⎪⇒⎩∈>⊆⇒任、、意或中文理解:函数值随着自变量的增大而减小(因变量大小与自变量大小相反)。
图像理解:从左到右,由上至下。
二、知识要点:1、单调区间I 与定义域D 的关系:I D ⊆练1:根据下列函数的图像,分别写出其定义域D 与单调区间增区间I ,单调减区间I 直线型 指、对数型:x y a =与log a y x =(0)y k x b k =+> (0)y k x b k =+< (0)y kx b k =+=二次曲线 幂函数:1:()0:1,0aa y xy x a Q a y x ==⎧=∈⎨==≠⎩2()(0)y a x b c a =-+> 2()(0)y a x b c a =-+< =2y x 3y x = 52y x =D D IIIID D IIIIy=x(1,0)a>1y=log a xy=a x oyx(0,1)0<a<1y=x(1,0)y=log a xy=a x(0,1)oyxboxy y xobb oxyx=boxy c cyx o x=b(0)y a x b c a =-+>(0)y a x b c a =-+<x=bx=bc oxyy xo c=12y x 25y x = 13y x =-=1y x 2y x -= 12y x -=三角函数反三角函数双曲线型函数 函数的对称变换 分段函数 小结:1、单调性是局部性质,是对D 内的某一个子集区间而言。
4.1、函数的单调性函数的单调性就是函数的一种增减性,主要看y 随x 的变化而发生的一种变化情况,简单的说当y 随x 的增大而增大时,就说y 是在相应的x 的取值范围内是增函数,对应的区间为其增区间;而当y 随x 的增大而减小时,我们就说y 是在相应的x 的取值范围内是减函数,对应的区间为其减区间。
A 、定义:一般地,设函数)(x f 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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说函数)(x f 在区间D 上是增函数。
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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说函数)(x f 在区间D 上是减函数。
如果函数)(x f y =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数)(x f y =在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间。
B 、函数单调性的证明对于某区间内的函数的单调性,一般利用定义来证明,其基本步骤如下: (1)取值:设21,x x 为该区间内的任意两个值,并且21x x <;(2)作差变形:作差)()(21x f x f -,并利用因式分解、配方、有理化等方法向有利于判断差值的符号的方向变形;(3)定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可考虑分类讨论; (4)下结论:根据函数的单调性的定义得出结论。
C 、函数单调性的判断判断函数单调性的常用方法有:(1)定义法:即“取值——变形——定号——下结论”;(2)图像法:先作出函数的图像,在利用图像的形象直观判断函数的单调性;(但应注意极值点及其拐点) (3)复合法:)(x f y =增 增 减 减(4)导数法:求出函数导数后,在令其导数大于零的x 的连续区间为其单调递增区间,令其导数小于零的x 的连续区间为其单调递减区间;4.1.1、函数单调性的判断与证明A 、函数单调性的证明:1、证明函数12)(+-=x x f 在R 上是减函数。
函数的单调性一、导入:二、知识点精讲1.单调函数的定义:(1)增函数:一般地,设函数()f x 的定义域为I :如果对于属于I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是增函数.(2)减函数:如果对于属于I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x >,那么就说()f x 在区间D 上是减函数.(3)单调性: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.【教材第29页例1】2.函数单调性的证明:证明函数的单调性,必须严格按照单调性的定义,定义法基本步骤如下:(1)取值:任取D x x ∈21,,且21x x <;(2)作差变形:作差)()(21x f x f -,通过因式分解、配方、通分、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形;(3)定符号:确定差值的符号(符号不确定时,可分类讨论);(4)判断:根据定义作出结论.【教材第29页例2】3.判断函数单调性的方法:(1)定义法;(2)图像法:作出函数的图象,利用图像的直观性判断单调性.(3)利用结论:①增函数+增函数=增函数; 减函数+减函数=减函数;增函数-减函数=增函数;减函数-增函数=减函数. ②)(x f y =与)(x f c y ⋅=,c (为常数,0),,0>≠c c 时增减性相同,0<c 时增减性相反;③若0)(≠x f ,则)(x f 与)(1x f 增减性相反; ④若0)(≥x f ,则)(x f 与)(x f 增减性相同.4.函数最值的概念 (1)最大值:设函数)(x f y =定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的I x ∈,都有M x f ≤)(; ②存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最大值.(2)最小值:(3)利用函数单调性求函数的最值.【教材第30页例3、例4】5.复合函数的单调性由函数))((A x x f y ∈=和))((A x x g u ∈=复合而成的函数)]([x g f y =称为复合函数,自变量为x .复合函数单调性的判定:在函数)]([x g f y =的定义域中,令)(x g u =,则)(u f y =,复合函数)]([x g f y =的单调性由)(x g u =和)(u f y =的单调性共同决定.归结为四字“同增异减” )(x g u =)(u f y = )]([x g f y = 增函数增函数 增函数 减函数减函数 增函数 增函数减函数 减函数 减函数增函数 减函数如何求复合函数的单调区间?见例题6.抽象函数的单调性 三、例题精讲例1.求下列函数的单调区间(1)4444)(22++++-=x x x x x f ; (2)32212-+-=x x y例2.已知函数228)(x x x f -+=,)2()(2x f x g -=,试求)(x g 的单调区间.例3.求函数x x y 2412--+=的最大值.例4.已知函数)(x f y =在),0(+∞上为增函数,且)0(0)(><x x f ,试判断)(1)(x f x F =在),0(+∞上的单调性并给出证明过程.例5.已知函数)(x f 对任意R y x ∈、,总有)()()(y x f y f x f +=+,且当0>x 时,32)1(,0)(-=<f x f . (1)求证:)(x f 是R 是的减函数;(2)求)(x f 在]3,3[-上的最大值和最小值.例6.函数)(x f 对任意R b a ∈、,都有1)()()(-+=+b f a f b a f ,并且当0>x 时,1)(>x f .(1)求证:)(x f 是R 是的增函数;(2)若5)4(=f ,解不等式3)23(2<--m m f .四、课堂练习1.证明:函数x x x f -+=1)(2在其定义域内是减函数.2.讨论)0,11(12≠<<--=a x x ax y 的单调性.3.函数)(x f 在),0(+∞上为减函数,试比较)1(2+-a a f 与)43(f 的的大小.五、家庭作业1.选择题(1)设)(x f 是),(+∞-∞上的增函数,a 为实数,则有( ))()1(.)()(.)()(.)2()(.222a f a f D a f a a f C a f a f B a f a f A >+<+<<(2)下列函数在)1,0(上是增函数的是( )5.2.1.21.2=+-=-=-=y D x x y C x y B x y A(3)设),(),,(d c b a 都是函数)(x f 的单调增区间,且2121),,(),,(x x d c x b a x <∈∈,则)(1x f 与)(2x f 的大小关系是( ))()(.21x f x f A < )()(.21x f x f B > )()(.21x f x f C = .D 无法确定(4)当]5,0[∈x 时,函数c x x x f +-=43)(2的值域为( )]20,.[]55,34.[],34.[]55,.[c c D c c C c c B c c A +++-+-+(5)函数111--=x y ( ) .A 在),1(+∞-内单调递增 .B 在),1(+∞-内单调递减.C 在),1(+∞内单调递增 .D 在),1(+∞内单调递增减2.已知函数)(x f 是R 上的增函数,且)()(2a x f x x f ->+对一切实数都成立,求实数a 的取值范围.3.已知函数)(x f 的定义域是),0(+∞,当1>x 时,0)(>x f ,且)()()(y f x f y x f +=⋅.(1)求)1(f ;(2)证明:)(x f 在定义域上是增函数;(3)如果1)31(-=f ,求满足不等式2)21()(≥--x f x f 的x 的取值范围.六、高考题链接1.设函数)0()(>>++=b a bx a x x f ,求)(x f 的单调区间,并证明)(x f 在其单调区间上的单调性.2.已知)(x f 是定义在R 上的恒不为0的函数,且对任意的y x ,都满足:)()()(y x f y f x f +=⋅.(1)求)0(f 的值,并证明对任意的R x ∈,都有0)(>x f ;(2)设当0<x 时,都有)0()(f x f >,证明:)(x f 在),(+∞-∞上是减函数.。
,0上是减函数。
C .(-∞,-1]D .[1,+∞)[小结](1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间时应树立“定义域优先”的原则.(2)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开写,不能用并集符号“∪”连接,也不能用“或”连接.(3)函数的单调性是函数在某个区间上的“整体”性质,所以不能仅仅根据某个区间内的两个特殊变量x 1,x 2对应的函数值的大小就判断函数在该区间的单调性,必须保证这两个变量是区间内的任意两个自变量.题型二、分段函数单调性判断及应用使用情景:分段函数的单调性问题解题模板:第一步 通过观察分析,决定如何对自变量进行分类;第二步 根据常见函数的单调性,分别计算每段函数的单调性;第三步 满足函数在整个区间上是增函数(或减函数),即左段的函数的最大值(或最小值)小于等于右段函数的最小值(或最大值);第四步 得出结论.【例1】 已知函数()[)()232,0,32,,0x x f x x a a x ⎧∈+∞⎪=⎨+-+∈-∞⎪⎩在区间(),-∞+∞上是增函数,则常数a 的取值范围是 ( ) A .()1,2 B .(][),12,-∞+∞ C .[]1,2 D .()(),12,-∞+∞+∞+∞ D(2,) (1,)【变式练习3】已知函数223,1()lg(1),1x x f x xx x ⎧+-≥⎪=⎨⎪+<⎩,则((3))f f -= ,()f x 的最小值是[小结] 1、最值问题使用情景:分段函数的最值问题解题模板:第一步 通过观察分析,决定如何对自变量进行分类;第二步 根据常见函数的最值,分别计算每段函数的最值;第三步 满足函数在整个区间上的最值,即比较每段函数的最值大小,谁最大谁是最大值,谁最小谁是最小值;第四步 得出结论.2、单调性问题其一是分段函数在每一个区间上的增函数(或减函数)与整体函数相同;其二是满足函数在整个区间上是增函数(或减函数),即左段的函数的最大值(或最小值)小于等于右段函数的最小值(或最大值).题型三、抽象函数的单调性【例1】已知奇函数()f x 的定义域为[]2,2-,且在[]2,0-内递减,求满足:2(1)(1)0f m f m -+-<的实数m 的取值范围.【例2】定义在上的偶函数满足:,在区间与上分别递增和递减,则不等式的解集为 .【变式练习1】设奇函数()f x 在区间[1,1]-上是增函数,且(1)1f -=-.当[1,1]x ∈-时,函数2()21f x t at ≤-+,对一切[1,1]a ∈-恒成立,则实数t 的取值范围为( )A.22t -≤≤B.2t ≤-或2t ≥C.0t ≤或2t ≥D.2t ≤-或2t ≥或0t =【变式练习2】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 足1(2)(2)a f f ->-,则a 的取值范围是______[小结]不等式中的数形结合问题,在解题时既要想形又要以形助数,常见的“以形助数”的方法有: (1)借助数轴,运用数轴的有关概念,解决与绝对值有关的问题,解决数集的交、并、补运算非常有效. (2)借助函数图象性质,利用函数图象分析问题和解决问题是数形结合的基本方法,需注意的问题是准确把握代数式的几何意义实现“数”向“形”的转化.题型四、函数单调性判断方法(性质)的应用函数单调性的性质:(1)若f (x ),g (x )均为区间A 上的增(减)函数,则f (x )+g (x )也是区间A 上的增(减)函数,更进一步,即增+增=增,增-减=增,减+减=减,减-增=减;(2)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (3)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≠0)与y =-f (x ),y =1f (x )单调性相反;(4)在公共定义域内,函数y =f (x )(f (x )≥0)与y =f (x )单调性相同;(5)奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反. 【常见判断方法】方法一 定义法使用情景:一般函数类型解题模板:第一步 取值定大小:设任意,且; 第二步 作差:;第三步 变形(合并同类项、通分、分解因式、配方等); 第四步 定符号; 第五步 得出结论. 【例1】 判断并证明:21()1f x x =+在(,0)-∞上的单调性.12,x x D ∈12x x <12()()f x f x -x 的取值范围是( )A .(8,+∞)B .(8,9]C .[8,9]D .(0,8)[方法技巧]用单调性求解与抽象函数有关不等式的策略(1)在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.(2)有时,在不等式一边没有符号“f ”时,需转化为含符号“f ”的形式.如若已知f (a )=0,f (x -b )<0,则f (x -b )<f (a ).应用(三) 求参数的取值范围[例5] (1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-14,+∞ B.⎣⎡⎭⎫-14,+∞ C.⎣⎡⎭⎫-14,0 D.⎣⎡⎦⎤-14,0(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .[1,4]C .[4,+∞)D .(-∞,1]∪[4,+∞)[易错提醒](1)若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的.(2)对于分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.【变式练习3】1.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是( )A .[1,2]B .[-1,0]C .[0,2]D .[2,+∞)2.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )3.定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫12=0,则满足f log 19x >0的x 的集合为________.随堂检测1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x +1,x <1,a x ,x ≥1,满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________.2.讨论函数f (x )=x +a x(a >0)的单调性.。
函数的单调性、奇偶性、周期性一、函数的单调性 1.增函数定义设函数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f(x)在区间I 上是单调增函数.I 称为y=f(x)的单调增区间。
2、减函数定义: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f(x)在区间I 上是单调减函数.I 称为y=f(x)的单调减区间。
注意:(1)函数的单调性是函数在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; (2)必须是对于区间I 内自变量x 的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2)(或f(x 1) >f(x 2)),才能说函数y=f(x) 在区间I 上具有单调增减性。
(3)判断函数的单调性:一利用定义,二利用函数的图象,三是利用导数。
(4)利用函数的图象分别指出: 一次函数y=kx+b 、 反比例函数y= kx(k ≠0)、二次函数y=a x 2+bx+c 的单调区间(5) 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.(6)、利用定义证明函数f(x)在给定的区间I 上的单调性的一般步骤:① 任取x 1,x 2∈I ,且x 1<x 2; ② 作差f(x 1)-f(x 2);③ 变形(通常是因式分解和配方); ④ 定号(即判断差f(x 1)-f(x 2)的正负); ⑤ 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间I 上的单调性). (7)函数单调性的判定:(1)图象法;(2)定义法 (3导数法) 二、复合函数))((x g f y =单调性的判断:对于函数)(u f y =和)(x g u =,如果)(x g u =在区间),(b a 上是具有单调性, 当),(b a x ∈ ,),(n m u ∈,且)(u f y =在区间),(n m 上也具有单调性, 则复合函数))((x g f y =在区间),(b a 具有单调性的规律见下表:以上规律还可总结为:“同得增,异得减”或“同增异减”.三、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) 函数; 2.若f(x)为增(减)函数,则-f(x)为 ;3.奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性。
《函数的单调性》(必修一)学导案——函数的单调性(1)【课程学习目标】:理解函数单调性的概念,能正确地判定和讨论函数的单调性,会求函数的单调区间。
【学习重点】:增函数和减函数的定义.【学习难点】:用增减函数定义证明函数的单调性(通过初中学过的一次函数和反比例函数突破)读记教材交流:(自主预习)不看不讲1.增函数:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ⊆,若对于区间I 内的 ,当 时,都有 ,则称函数)(x f y =在 是单调增函数,I 为 图象示例:2.减函数:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ⊆,若对于区间I 内的 ,当 时,都有 ,则称函数)(x f y =在 是单调减函数,I 为 图象示例:3.单调性:函数)(x f y =在 上是 ,则称)(x f y =在 具有单调性4. 单调区间: 说明:(1)函数的单调性也叫函数的增减性;(2)注意区间上所取两点x 1,x 2的任意性;(3)函数的单调性是对某个区间而言的,它是一个局部概念.(4)判定函数在某个区间上的单调性的方法步骤:a .设x 1.x 2∈给定区间,且x 1<x 2 (取值);b .计算f (x 1)-f (x 2)至最简(作差);b .判断上述差的符号(断号);d .下结论(若差<0,则为增函数;若差>0,则为减函数) .基础训练:1.画出2y x =的图象,观察(1)x ∈[)+∞,0;(2)x ∈(]0,∞-;(3)x ∈(-∞,+∞) 当x 的值增大时,y 值的变化情况。
2.若(a,b )是函数)(x f y =的单调区间,x 1.x 2∈(a,b )且x 1<x 2,则有( )A . f (x 1)< f (x 2)B f (x 1)>f (x 2).C f (x 1)=f (x 2).D 以上都可能 3.函数x x f 2)(=,x ∈[)]2,1-上的单调性为( )A 减函数B 增函数C 先减后增D 先增后减4.函数2)(x x f -=的单调区间为A .x ∈[)+∞,0;B x ∈(]0,∞-;C x ∈(-∞,+∞)D x ∈(0,+∞)5.若函数)(x f 是实数集R 上的增函数,a 是实数,则下面不等式中正确的是_________.(1))1()(2->a f a f (2))3()(a f a f < (3))()(22a f a a f >+(4))()1(22a f a f <-能力交流训练:(新知学习)不议不讲例1.说出函数x x f 1)(=的单调区间,并指明在该区间上的单调性。
变题:(1)判断函数xx x f 1)(+=在(0,1)的单调性例2.证明:(1)函数3x 5)x (f +=在),(+∞-∞上是增函数.(2)函数x x f 1)(=在),0(+∞上是减函数.变题:(2)若函数1)(-=x ax x f 在区间(∞-,1)上是增函数,试求a 的取值范围。
例3.(1)如图,已知函数y=f(x),y=g(x)的图象(包括端点),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一个区间上,函数是增函数还是减函数。
(2)函数32)(2-+=x x x f 的单调递增区间 ;单调递减区间 。
变题1:作出函数223y x x =--的图象,并写出函数的单调区间。
变题2:函数5)2(22+-+=x a x y 在),4(+∞上是增函数,求实数a 的取值范围.变题3:函数54)(2+-=mx x x f 在),2[+∞-上是增函数,在]2,(--∞上是减函数,求函数)(x f 的解析表达式。
例3.(1)函数f (x )在(0,+∞)上是减函数,比较f (a 2-a +1)与f (34)的大小关系。
(2)已知)(x f y =在),(+∞-∞上是减函数,且),13()1(-<-a f a f 则a 的取值范围是________ _____ 。
变题:已知)(x f y =在定义域)1,1(-上是减函数,且),13()1(-<-a f a f 则a 的取值范围是________ _____ 。
课后训练:1.在区间),0(+∞上是减函数的是________________.(1) 2x y = (2)32-=x y (3) xy 1= (4) x y = 2.若函数)(x f 是实数集R 上的增函数,a 是实数,则下面不等式中正确的是_________. (1))1()(2->a f a f (2))3()(a f a f < (3))()(22a f a a f >+(4))()1(22a f a f <-3.已知函数f (x )= x 2-2x +2,那么f (1),f (-1),f 之间的大小关系为 .4、函数2212)(a ax x x f +-+-=在区间]2,(-∞上是增函数,在区间),2[+∞上是减函数,则=)2(f ______5.已知函数f (x )=x 2-2ax +a 2+1在区间(-∞,1)上是减函数,则a 的取值范围是 。
【反思小结】:(1)增函数 , 减函数 , 单调性 , 单调区间 四个概念(2)判断函数单调性的两种方法 (图象法,定义证明法)作业:1.求证:(1)函数f(x)=x 2+1在)0,(-∞上是减函数.(2)函数f(x)=1-x 1在)0,(-∞上是增函数.(3)函数1)(3+--=x x x f 在),(+∞-∞是减函数.拓展延伸:1.函数4)25()(22-+--=a x a ax x f 在),2[+∞上是增函数,求实数a 的取值范围.2.已知函数1()2ax f x x +=+在区间()+∞-,2上是增函数,试求a 的取值范围。
《函数的单调性》(必修一)学导案——函数的单调性(2)【课程学习目标】:1.使学生理解函数最大(小)值及其几何意义;2.掌握增(减)函数在比较大小、解不等式、求函数最值方面的应用.【学习重点】:1、会叛断函数的单调性,求单调区间。
2、求函数的最值或求某变量的取值范围。
【学习难点】:函数单调性的简单运用读记教材交流:(自主预习)不看不讲1. 观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:○1 随x 的增大,y 的值有什么变化? ○2 能否看出函数的最大、最小值? ○3 函数图象是否具有某种对称性? 2.画出下列函数的图象,观察其变化规律:(1)f(x) = x ○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(2)f(x) = -x+2○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(3)f(x) = x 2 ○1在区间 ____________ 上, f(x)的值随着x 的增大而 ________ . ○2 在区间 ____________ 上,f(x)的值随 着x 的增大而 ________ .3.一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,(1)当x 1<x 2时,都有f(x 1) f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是 函数(2)当x 1<x 2时,都有f(x 1) f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是 函数基础训练:1、函数2x y -=的单调增区间为 ( )A.]0,(-∞B.),0[+∞C.),(+∞-∞D.),1(+∞-2、函数32)(2+-=mx x x f ,当),2[+∞-∈x 时是增函数,当]2,(--∞∈x 时是减函数,则)1(f 等于 ( )A.-3B.13C.7D.由m 而定的常数3、若函数xx k x f -=)(在)0,(-∞上是减函数,则k 的取值范围是 ( ) A.0=k B.0>k C.0<k D.0≥k 4、函数||)(x x f =的减区间是____________________.5、若函数n x m x f +-=)12()(在),(+∞-∞上是减函数,则m 的取值范围是______.能力交流训练:(新知学习)不议不讲例1 求函数21y x =-在区间[2,6]上的最大值和最小值. 【思路分析】先判定函数在区间[2,6]上的单调性,然后再求最大值和最小值.【变式】若区间为[6,2]--呢?例2 已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-1)<f(x 2-1),求x 的取值范围. 解:由f(x-1)<f(x2-1)及f(x)的定义域.增减性,可得到不等式组:例3 如果二次函数f(x)=x 2-(a-1)x+5 在区间1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上是单调增函数,求f(2)的取值范围. 解:f(x)是开口向上的抛物线且f(x) 在区间1,12⎛⎫⎪⎝⎭上是单调增函数,22-1x-11-1x -11x-1<x -1≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪⎩220x 20x 2x -x>0≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪⎩≤≤⎧⎪∴≤≤∴≤⎨⎪⎩0x 2x 1<x x<0或x>1∴≤a-1122a 2≤解得f(2)=4-2(a-1)+5=11-2a 课后训练: 1、下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是 ( ) A.13+-=x y B. 3x y = C.342+-=x x y D.x y 4=2、函数322-+=x x y 的单调减区间是 ( )A.]3,(--∞B.),1[+∞-C.]1,(--∞D.),1[+∞3、函数163)(2+-=x x x f ,)4,3(∈x 上的单调性是_____________________.4、已知函数582++=ax x y 在),1[+∞上递增,那么a 的取值范围是________.5、设函数)(x f 为R 上的增函数,令)2()()(x f x f x F --=(1)、求证:)(x F 在R 上为增函数(2)、若0)()(21>+x F x F ,求证221>+x x()∴≥f 27。