高一数学必修一函数的基本性质(单调性)
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高一数学知识点函数的单调性一、函数单调性知识结构【知识网络】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二、重点叙述1. 函数单调性定义(一)函数单调性概念(1)增减函数定义一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,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 :如果当x1<x2时,都有f(x1 ) <f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是增函数;如果当x1<x2时,都有f(x1 ) >f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是减函数。
如果函数在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做的单调区间。
(2)函数单调性的内涵与外延⑴函数的单调性也叫函数的增减性。
函数的单调性是对某个区间而言的,是一个局部概念。
⑵由函数增减性的定义可知:任意的x1、x2∈D,① x1<x2 ,且f(x1 ) <f(x2 ),y=f(x)在区间D上是增函数;(可用于判断或证明函数的增减性)② y=f(x)在区间D上是增函数,且x1<x2 , f(x1 ) <f(x2 ) ;(可用于比较函数值的大小)③ y=f(x)在区间D上是增函数,且f(x1 ) <f(x2 ), x1<x2。
(可用于比较自变量值的大小)2. 函数单调性证明方法证明函数单调性的方法有:定义法(即比较法);导数法。
实际上,用导数方法证明一般函数单调性是很便捷的方法,定义法是基本方法,常用来证明解决抽象函数或不易求导的函数的单调性。
(1)定义法:利用增减函数的定义证明。
在证明过程中,把数式的大小比较转化为求差比较(或求商比较)。
⑴转化为求差比较证明程序:①设任意的x 1、x 2∈D,使x 1<x 2 ;②求差—变形—判断正负;此为关键步骤,变形大多要“因式分解”。
求差:; 变形:化简、因式分解; 判断:差的符号的正或负。
函数的单调性知识集结知识元利用定义判断函数单调性知识讲解1.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.2.单调区间若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.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,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.3.定义变式设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,那么①⇔f(x)在[a,b]上是增函数;⇔f(x)在[a,b]上是减函数.②(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.例题精讲利用定义判断函数单调性例1.如果函数f(x)=(12﹣a)x在实数集R上是减函数,那么实数a的取值范围是()A.(0,12)B.(12,+∞)C.(﹣∞,12)D.(﹣12,12)例2.函数f(x)=(k+1)x+b在实数集上是增函数,则有()A.k>1B.k>﹣1C.b>0D.b<0例3.函数①y=|x|;②y=;③y=;④y=x+在(﹣∞,0)上为增函数的有(填序号).例4.下列四个命题:(1)f(x)=1是偶函数;(2)g(x)=x3,x∈(﹣1,1]是奇函数;(3)若f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则H(x)=f(x)•g(x)一定是奇函数;(4)函数y=f(|x|)的图象关于y轴对称,其中正确的命题个数是()A.1B.2C.3D.4例5.已知y=f(x)(x∈R)为奇函数,则在f(x)上的点是()A.(a,f(﹣a))B.(﹣a,f(a))C.(﹣a,﹣f(a))D.(a,﹣f(a)例6.如果f(x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数中,一定为偶函数的是()A.y=x+f(x)B.y=xf(x)C.y=x2+f(x)D.y=x2f(x)通过图象平移得到新函数图象得到单调区间知识讲解1.图象的平移:左加右减(x的变化),上加下减(函数值y的变化)2.图象的对称性:奇偶性3.图象的翻折:含有绝对值的函数图象的画法例题精讲通过图象平移得到新函数图象得到单调区间例1.函数f(x)=x2﹣|x|的单调递减区间是.例2.函数y=|x|的单调递增区间为.例3.函数y=|x|﹣1的减区间为()A.(﹣∞,0)B.(﹣∞,﹣1)C.(0,+∞)D.(﹣1,+∞)例4.函数y=|x﹣1|的递增区间是.备选题库知识讲解本题库作为知识点“函数单调性的定义”的题目补充.例题精讲备选题库例1.下列函数中,既是奇函数,又在(0,+∞)上是增函数的是()A.f(x)=sin x B.f(x)=e x+e-xC.f(x)=x3+x D.f(x)=xlnx例2.函数y=(2m-1)x+b在R上是减函数.则()A.m>B.m<C.m>-D.m<-例3.函数f(x)=-x2+x-1的单调递增区间为()A.B.C.D.例4.已知函数f(x)=-3x+2sin x,若a=f(3),b=-f(-2),c=f(log27),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.a<c<bC.c<a<b D.b<c<a例5.定义在R的函数f(x)=-x3+m与函数g(x)=f(x)+x3+x2-kx在[-1,1]上具有相同的单调性,则k的取值范围是()A.(-∞,-2]B.[2,+∞)C.[-2,2]D.(-∞,-2]∪[2,+∞)例6.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A.y=B.y=lnxC.y=sin x D.y=2-x例7.下列函数中,值域为R且在区间(0,+∞)上单调递增的是()A.y=x2+2x B.y=2x+1C.y=x3+1D.y=(x-1)|x|例8.函数f(x)=x|x-2|的递减区间为()A.(-∞,1)B.(0,1)C.(1,2)D.(0,2)利用定义法证明单调性知识讲解1.利用定义证明单调性的步骤(1)取值:设,是所研究的区间内的任意两个值,且(2)作差:(3)变形:将通过因式分解、配方、通分、有理化等方法变形为有利于判断它的符号的形式.(4)判断符号(5)结论2函数单调性的常见结论(1)函数y=-f(x)与函数y=f(x)的单调性相反;(2)函数f(x)与函数f(x)+c(c为常数)具有相同的单调性;(3)当c>0时,函数y=cf(x)与函数y=f(x)的单调性相同;当c<0时,函数y=cf(x)与函数y=f(x)的单调性相反;(4)若f(x)≠0,则函数f(x)与具有相反的单调性;(5)若,函数与具有相同的单调性;(6)若,具有相同的单调性,则与,具有相同的单调性;(7)若,具有相反的单调性,则与具有相同(与具有相反)的单调性。
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函数的性质1.函数的单调性(局部性质)(1)增函数设函数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x1,x2,当x1金太阳新课标资源网wx.jtyjyf(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.注意:函数的单调性是函数的局部性质;(2)图象的特点如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的.(3).函数单调区间与单调性的判定方法(A)定义法:1任取x1,x2∈D,且x1金太阳新课标资源网wx.jtyjy3利用函数单调性的判断函数的最大(小)值:○如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b处有最大值f(b);如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b);例题:1.求下列函数的定义域:⑴yx2x15x332⑵y1(x1x12)2.设函数f(x)的定义域为[0,1],则函数f(x2)的定义域为__3.若函数f(x1)的定义域为[2,3],则函数f(2x1)的定义域是4.函数x2(x1)2,若f(x)3,则xf(x)x(1x2)2x(x2)2=5.求下列函数的值域:⑴yx22x3(xR)⑵yx2x3x[1,2](3)yx12x(4)y6.已知函数f(x1)x4x,求函数2x4x52f(x),f(2x1)的解析式7.已知函数f(x)满足2f(x)f(x)3x4,则f(x)=。
8.设f(x)是R上的奇函数,且当x[0,)时,f(x)x(13x),则当x(,0)时f(x)=f(x)在R上的解析式为9.求下列函数的单调区间:⑴yx22x3⑵y2x2x3⑶yx6x1210.判断函数yx31的单调性并证明你的结论.211.设函数f(x)1x判断它的奇偶性并且求证:f(1)f(x).这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。