函数的基本性质
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函数的基本性质其性质通常是指函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性。
函数表⽰每个输⼊值对应唯⼀输出值的⼀种对应关系。
函数f中对应输⼊值x的输出值的标准符号为f(x)。
性质有界性设函数f(x)在区间X上有定义,如果存在M>0,对于⼀切属于区间X上的x,恒有|f(x)|≤M,则称f(x)在区间X上有界,否则称f(x)在区间上⽆界。
单调性设函数f(x)的定义域为D,区间I包含于D。
如果对于区间上任意两点x1及x2,当x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),则称函数f(x)在区间I上是单调递增的;如果对于区间I上任意两点x1及x2,当x1<x2时,恒有f(x1)>f(x2),则称函数f(x)在区间I上是单调递减的。
单调递增和单调递减的函数统称为单调函数。
奇偶性设为⼀个实变量实值函数,若有f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数。
⼏何上,⼀个奇函数关于原点对称,亦即其图像在绕原点做180度旋转后不会改变。
奇函数的例⼦有x、sin(x)、sinh(x)和erf(x)。
设f(x)为⼀实变量实值函数,若有f(x)=f(-x),则f(x)为偶函数。
⼏何上,⼀个偶函数关于y轴对称,亦即其图在对y轴映射后不会改变。
偶函数的例⼦有|x|、x2、cos(x)和cosh(x)。
偶函数不可能是个双射映射。
连续性在数学中,连续是函数的⼀种属性。
直观上来说,连续的函数就是当输⼊值的变化⾜够⼩的时候,输出的变化也会随之⾜够⼩的函数。
如果输⼊值的某种微⼩的变化会产⽣输出值的⼀个突然的跳跃甚⾄⽆法定义,则这个函数被称为是不连续的函数(或者说具有不连续性)。
函数的基本性质知识点总结函数的基本性质函数的奇偶性函数的奇偶性是函数的整体性质。
如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。
如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性。
如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。
判断函数奇偶性的步骤如下:1.首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称。
2.确定f(-x)与f(x)的关系。
3.若f(-x) =f(x)或f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x)或f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数。
函数的简单性质包括:1.图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴成轴对称。
2.在公共定义域上,奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇。
函数的单调性函数的单调性是函数的局部性质。
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x1,x2,当x1f(x2)),那么就说f(x)在区间D上是增函数(减函数)。
必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2)。
如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,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。
对于复合函数y=f[g(x)],其中u=g(x),A是y=f[g(x)]定义域的某个区间,B是映射g:x→u=g(x)的象集。
1.若函数u=g(x)在区间A上单调增(或单调减),且函数y=f(u)在区间B上也单调增(或单调减),则复合函数y=f[g(x)]在区间A上单调增(或单调减)。
第四讲 函数的基本性质.函数的单调性概念(1)增函数和减函数的概念如果函数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 叫做函数y =f (x )的单调区间. (3)函数的单调性等价变形 设[]2121,,x x b a x x ≠∈,那么 ①[]1212()()()0x x f x f x --> ⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上是增函数;②[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上是减函数.2.运算法则:如果函数)(x f 和)(x g 在相同区间上是单调函数,则(1)增函数+增函数是增函数;(2)减函数+减函数是减函数;(3)增函数-减函数是增函数;(4)减函数-增函数是减函数;3.常见函数的单调性:(1)一次函数b kx y +=,当0>k 时,在区间),(+∞-∞上是增函数,当0<k 时,在区间),(+∞-∞上是减函数;(2)反比例函数xky =,当0>k 时,在区间)0,(-∞和区间),0(+∞上是减函数,当0<k 时,在区间)0,(-∞和区间),0(+∞上是增函数(3)二次函数c bx ax y ++=2,当0>a 时,在区间)2,(ab--∞是减函数,在区间),2(+∞-a b 是增函数,当0<a 时,在区间)2,(a b --∞是增函数,在区间),2(+∞-ab是减函数.4.函数单调性判定方法①定义法:取值、作差、变形、定号、下结论 ②运算法则法④图像法,利用图像研究函数的单调性.1.根据函数的单调性的定义,证明函数1)(3+-=x x f 在),(+∞-∞上是减函数。
2.判断函数)0()(>+=p xpx x f 的单调性3.根据函数的单调性的定义,证明函数x x x f -+=1)(2在),(+∞-∞上是减函数。
函数的基本性质(函数的单调性、奇偶性、周期性)一、函数单调性 1、可以从三个方面理解(1)图形刻画:对于给定区间上的函数()f x ,函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增;函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减。
(2)定性刻画:对于给定区间上的函数()f x ,如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增;如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减。
(3)定量刻画,即定义。
2、判断增函数、减函数的方法:①定义法:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值1x 、2x ,当21x x <时,都有()()21x f x f <〔或都有()()21x f x f >〕,那么就说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。
与之相等价的定义: ⑴()()02121>--x x x f x f ,〔或都有()()02121<--x x x f x f 〕则说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。
其几何意义为:增(减)函数图象上的任意两点()()()()2211,,,x f x x f x 连线的斜率都大于(或小于)0。
⑵()()()[]02121>--x f x f x x ,〔或都有()()()[]02121<--x f x f x x 〕则说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。
②导数法:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果()0`>x f 那么就说()f x 在这个区间上是增函数;如果()0`<x f 那么就说()f x 在这个区间上是减函数;如果函数()x f y =在某个区间上是增函数(或减函数),就说()f x 在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做()f x 的单调区间。
如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间。
函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; ○2 确定f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.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 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是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D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,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。
函数是数学中一种重要的概念,它具有一些重要的性质。
常见的函数性质包括:
1.单调性:函数在定义域内单调递增或递减。
2.可导性:函数在定义域内可导。
3.可积性:函数在定义域内可积。
4.可逆性:函数在定义域内可逆。
5.可微性:函数在定义域内可微。
6.可解析性:函数在定义域内可解析。
7.持久性:函数在定义域内持久,即函数的值在定义域内不会突然变化。
8. 函数的值域:函数的值域是函数在定义域内所有可能取到的值的集合。
9. 函数的导函数:函数在定义域内可导,那么它就有导函数,并且导函数是唯一的。
10. 函数的导数:函数的导数描述了函数在某一点处的变化率。
这些性质对于理解和分析函数具有重要的意义。
不同的函数具有不同的性质,因此在研究和使用函数时需要结合具体情况来考虑这些性质。
高中数学必修1函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; ○2 确定f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.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 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是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D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,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。
函数的基本性质基础知识:1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:①函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;②由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也 一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:①首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;②确定f (-x )与f (x )的关系;③作出相应结论:若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴成轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.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 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:①函数的单调性是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D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2)。
函数的基本性质一.函数的单调性:1. 定义:设D 为函数)(x f 定义域的子集。
对任意的D ,21∈x x 且21x x <时,都有⇔>--⇔>--⇔<0)](()([0)()()()(1212121221)x x x f x f x x x f x f x f x f 函数)(x f y =在D 上是增加的。
对任意的D ,21∈x x 且21x x <时,都有⇔<--⇔<--⇔>0)](()([0)()()()(1212121221)x x x f x f x x x f x f x f x f 函数)(x f y =在D 上是减少的。
2. 图像特点:自左向右看图像是上升的。
(图像在此区间上是增加的) 自左向右看图像是下降的。
(图像在此区间上是减少的)3.判断函数单调性的方法:(1)图像法:作出函数图像,由图像直观判断求解,只能用于判断。
(数形结合) 解题程序:解析式-----图像-----单调区间(2)性质法:需要先记清基本初等函数的单调性。
高中基本初等函数:一次函数:)0(≠+=k b kx y ,二次函数:)0(2≠++=a c bc ax y 反比例函数:)0(≠=k x k y ,简单幂函数:3,2,21,1,1)(-=∈=αααR x y 指数函数:)10(≠>=a a a y x 且,对数函数:)10(log ≠>=a a x y a 且, “对勾”函数:)0(>+=a x ax y①a x f y +=)(与)(x f y =的单调性相同。
②当0>a 时,函数)(x af y =与)(x f y =的单调性相同;当0<a 时,函数)(x af y =与)(x f y =的单调性相反;③在公共定义域内,增函数)(x f +增函数)(x g 是增函数, 减函数)(x f +减函数)(x g 是减函数;增函数)(x f -减函数)(x g 是增函数,减函数)(x f -增函数)(x g是减函数;④两函数积的单调性:当)(x f ,)(x g 在公共区间上都是增(减)函数。
函数的基本性质一、知识概述函数的单调性、奇偶性是函数的两个基本性质,也是本周学习的重点内容,通过学习,同学们要掌握这些概念的形成过程,同时还要学会判断一些函数的单调性、奇偶性,用函数的单调性求一些函数的最大(小)值。
另外,同学们还要学会对函数图象的分析,通过观察,可以解决有关函数的单调性,奇偶性和最值等问题。
信息技术的使用也是一个重点,那样可以使书与形的结合表现得更加自然。
二、重难点知识归纳1、函数的单调性(1)定义: 设函数y=f(x)的定义域为A :区间,如果对于区间I上的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说f(x)在区间I上是增函数(increasing function). 区间I称为y=f(x)的单调增区间;如果对于区间I上的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说f(x)在这个区间上是减函数(decreasing function). 区间I称为y=f(x)的单调减区间.函数是增函数还是减函数.是对定义域内某个区间而言的. 有的函数在一些区间上是增函数,而在另一些区间上可能是减函数,因此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,那么就说函数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)判定方法①定义法:1)取值:对任意,且;2)作差:;3)变形:把差化为乘积或平方和的形式4)判定差的正负;5)根据判定的结果作出相应的结论.②图象法2、函数的最值(1)定义:一般地,设,如果存在实数M满足:①对于任意的,都有②存在,使得那么,我们称M是函数的最大值(maximum value).同理,设,若存在实数M满足:①对于任意的,都有②存在,使得我们称M是函数的最小值(minimum value).(2)注意:①函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在,使得;②函数最大(小)应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的,都有.(3)求函数最值的常用方法有:①配方法:即将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的最值.②换元法:通过变量式代换转化为求二次函数在某区间上的最值.③数形结合法:利用函数图象或几何方法求出最值3、函数奇偶性(1)定义:如果对于函数f(x)定义域内任意一个,都有,那么函数f(x)就叫做偶函数(even function).如果对于函数f(x)定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)就叫做奇函数(odd function).如果函数f(x)是奇函数或偶函数,那么我们就说函数f(x)具有奇偶性.奇偶性是函数的整体性质,函数可能没有奇偶性,也可能既是奇函数又是偶函数.(2)图象特点:偶函数关于y轴对称奇函数关于原点对称(3)判定方法函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对称则函数是非奇非偶函数.若对称,①再根据定义判定;②有时判定比较困难,可考虑根据是否有或来判定;③利用定理或借助函数图象判定.4、实习作业这次实习作业的内容主要是体现数学文化方面的内容,了解函数概念的发展历史及在这个过程中起重大作用的历史事件和人物.同学们须根据主题和任务,分工协作,明确各自的任务,收集和整理资料,并与同学进行讨论、交流,得出新的结论.三、典型例题解析例1、若函数f(x)=ax2+2(a-1)x+b在区间(-∞,4)上是减函数,那么实数a的取值范围是()A.[0,+∞)B.{}C.(0,]D.[0,]解析:分和两种情况,再根据二次函数的特点进行分析.f(x)的对称轴(a≠0)满足≥4,且a>0.∴ 0<a≤,又a=0时,f(x)=-2x+b在R上减.∴ 0≤a≤.故选D.例2、若y=f(x) 是奇函数,则下列坐标表示的点一定在y=f(x)图象上的是()A.(a,-f(a))B.(-a,-f(a))C.(-a,-f(-a))D.(a,f(-a ))解析:若点P(x0,y0)在图象上,则可记为P[x0,f(x0)],又因是奇函数,故关于原点的对称点P′[-x0,-f(x0)] 也在图象上,故选B.例3、某商品在最近30天内的价格f(t)与时间t(单位:天)的函数关系是f(t)=t+10(0<t≤30,t∈N),销售量g(t)与时间t的函数关系是g(t)=-t+35(0<t≤30,t∈N),则这种商品的日销售金额的最大值是______________.提示:销售额p=(t+10)(-t+35)=-(t-35)(t+10),其图象的对称轴,又t∈N.∴t=12或t=13时,P取到最大值506元.例4、已知函数.(1)用定义证明该函数在上是减函数;(2)判断该函数的奇偶性.分析:本题主要考察函数的性质的定义,必须要根据定义灵活运用.解:(1)设且.=...所以,即.所以该函数在上是减函数.(2)又.所以该函数是奇函数.例5、已知函数是奇函数,且.(1)求函数f(x)的解析式;(2)判断函数f(x)在(0,1]上的单调性,并加以证明.解:(1)∵f(x)是奇函数,∴对定义域内的任意的x,都有,即,整理得:.∴q=0.又∵,∴,解得p=2.∴所求解析式为.(2)由(1)可得=,设,则由于=因此,当时,,从而得到即,. ∴是f(x)的递增区间。
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何意义。
1. 奇偶性f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数;②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇;③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称⾮奇⾮偶例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数常⽤性质:1.0)(=x f 是既奇⼜偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满⾜)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满⾜:(1)奇函数±奇函数=奇函数偶函数±偶函数=偶函数奇函数±偶函数=⾮奇⾮偶(2)奇函数×奇函数=偶函数偶函数×偶函数=偶函数奇函数×偶函数=奇函数 6.任何函数)(x f 可以写成⼀个奇函数2)()()(x f x f x --=和⼀个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。
2. 单调性定义:函数定义域为A ,区间,若对任意且①总有则称在区间M 上单调递增②总有则称在区间M 上单调递减应⽤:(⼀)常⽤定义法来证明⼀个函数的单调性⼀般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论(⼆)求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常⽤结论(1)奇函数在对称区间上的单调性相同(2)偶函数在对称区间上的单调性相反(3)复合函数单调性-------同增异减3. 周期性(1)⼀般地对于函数内⼀切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在⼀个最⼩正数,就把这个最⼩正数叫最⼩正周期。
函数的基本性质要点总结研究一种函数就要研究它的性质,单调性与奇偶性是函数最重要的基本性质。
一、单调性要点1:增函数、减函数定义及图象特征一般地,对于给定区间上的函数f(x),如果对于属于定义域I内某个区间上的任意两个自变量的值,,当<时,都有f()<f(),那么就说f(x)在这个区间上是增函数。
减函数的定义类似。
反映在图象上,若是区间D上的增(减)函数,则图象在D上的部分从左到右是上升(下降)的。
关于函数单调性的理解:(1)函数的单调性是对于函数定义域内的某个子区间而言有些函数在整个定义域内可能是单调的,如一次函数;有些函数在定义域内的部分区间上是增函数,而在另一部分区间上可能是减函数,如二次函数;还有的函数是非单调的,如常数函数y=c,又如函数。
(2)函数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。
因此,若要证明在[a,b]上是递增的,就必须证明对于区间[a,b]上任意的两点x1、x2,当x1<x2时都有不等式f (x1)<f (x2)成立。
若要证明在[a,b]上不是单调递增的,只须举出反例就足够了。
即只要找到两个特殊的x1、x2,若a≤x1<x2≤b,有f (x1)≥f (x2)即可。
(3)函数单调性定义中的x1、x2,有三个特征:一是任意性,即“任意取x1、x2”,“任意”二字决不能丢掉。
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x1<x2;三是同属一个单调区间,三者缺一不可。
要点2:单调性与单调区间如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间就叫做y=f(x)的单调区间。
关于单调区间的书写:函数在其定义域内某一点处的函数值是确定的,讨论函数在某点处的单调性没有意义,书写函数的单调区间时,区间端点的开或闭没有严格规定,习惯上,若函数在区间端点处有定义,则写成闭区间,当然写成开区间也可;若函数在区间端点处没有定义,则必须写成开区间。
1第二讲 函数的性质(一)一、函数的单调性1.单调函数的定义增函数 减函数定义设函数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x 1,x 2当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2) ,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逐渐上升自左向右看图象逐渐下降2.单调区间的定义若函数y =f (x )在区间D 上是 或,则称函数y =f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性, 叫做y =f (x )的单调区间. 3、单调性的判定方法(1)定义法: 利用定义证明函数f(x)在给定的区间D 上的单调性的一般步骤: ○1 任取x 1,x 2∈D ,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D 上的单调性).(2)图像法:从左往右,图像上升即为增函数,从左往右,图像下降即为减函数。
(3)复合函数的单调性的判断:设)(x f y =,)(x g u =,],[b a x ∈,],[n m u ∈都是单调函数,则[()]y f g x =在],[b a 上也是单调函数。
①若)(x f y =是[,]m n 上的增函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同 ②若)(x f y =是[,]m n 上的减函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同 即复合函数的单调性:当内外层函数的单调性相同时则复合函数为增函数;当内外层函数的 单调性相反时则复合函数为增减函数。
也就是说:同增异减(类似于“负负得正”) 4、函数单调性应注意的问题:①单调性是对定义域内某个区间而言的,离开了定义域和相应区间就谈不上单调性.②对于某个具体函数的单调区间,可以是整个定义域(如一次函数),可以是定义域内某个区间(如二次函数),也可以根本不单调(如常函数).③函数在定义域内的两个区间A ,B 上都是增(或减)函数,一般不能认为函数在上是增(或减)函数二、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x ∈I ,都有f (x )≤M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M①对于任意x ∈I ,都有f (x )≥M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值 M 为最小值利用函数单调性的判断函数的最大(小)值的方法 ○1 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 ○2 利用图象求函数的最大(小)值 ○3 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); 强调 1.函数的单调性是局部性质从定义上看,函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质,是局部的特征.在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调.2.函数的单调区间的求法函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以求解函数的单调区间,必须先求出函数的定义域.对于基本初等函数的单调区间可以直接利用已知结论求解,如二次函数、对数函数、指数函数等;如果是复合函数,应根据复合函数的单调性的判断方法,首先判断两个简单函数的单调性,再根据“同则增,异则减”的法则求解函数的单调区间.[注意] 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.三、例题讲解例1、证明函数f (x )=2x -1x在(-∞,0)上是增函数.练习1.判断函数g (x )=-2xx -1在 (1,+∞)上的单调性.练习2(图像法).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,+∞)[例2] (1)若f (x )为R 上的增函数,则满足f (2-m )<f (m 2)的实数m 的取值范围是________.(2)若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a =________.练习3.(1)函数f (x )=1x -1在[2,3]上的最小值为________,最大值为________. (2)已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0),若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,则a =__________.四、随堂练习1.下列函数中,在区间(0,+∞)上是增函数的( )A .y =B .y =3x 2+1 C .y =2xD .y =|x |2.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x +4), 当x >2时,f (x )单调递增,如果x 1+x 2<4,且 (x 1-2)(x 2-2)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒小于0B .恒大于0C .可能为0D .可正可负3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞) 4.如果函数2()3(,4]f x x ax =---∞在区间上单调递减,则实数a 满足的条件是 ( )A .(8,+∞)B .[8, +∞)C .(∞,8)D .(∞,8]5.函数y =x 2+2x -3的单调递减区间为( )A .(-∞,-3]B .(-∞,-1]C .[1,+∞)D .[-3,-1]6.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________.7.已知函数2(1)21f x x x x +=+-,[1,2],则()f x 是 (填序号).①[1,2]上的增函数; ②[1,2]上的减函数; ③[2,3]上的增函数; ④[2,3]上的减函数.8.已知定义在区间[0,1]上的函数y =f (x )的图象如图所示,对于满足0<x 1<x 2<1的任意x 1、x 2,给出下列结论:①f (x 2)-f (x 1)>x 2-x 1; ②x 2f (x 1)>x 1f (x 2); ③f (x 1)+f (x 2)2<f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.其中正确结论的序号是________.(把所有正确结论的序号都填上) 9.已知函数f (x )=3-axa -1(a ≠1).若a >0,则f (x )的定义域是________. 10.若函数f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上递增,求实数a 的取值范围.11.已知定义域为[0,1]的函数f (x )同时满足:①对于任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,则有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2).(1)求f (0)的值; (2)求f (x )的最大值.12.定义在R 上的函数f (x )满足:对任意实数m ,n 总有f (m +n )=f (m )·f (n ),且当x >0时,0<f (x )<1.(1)试求f (0)的值;(2)判断f (x )的单调性并证明你的结论.五、课后练习(一)1.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )A .y =x +1B .y =-x3C .y =1xD .y =x |x |2.函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( )A .k >12B .k <12C .k >-12D .k <-123.函数f (x )=11-x -x 的最大值是( )A.45B.54C.34D.434.f (x )=x 2-2x (x ∈[-2,4])的单调增区间为________;f (x )max =________.5.已知函数f (x )为R 上的减函数,若m <n ,则f (m )______f (n );若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1),则实数x 的取值范围是______.六、课后练习(二)1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD .y =x +1x2.若函数f (x )=4x 2-mx +5在[-2,+∞)上递增,在(-∞,-2]上递减,则f (1)=( )A .-7B .1C .17D .253.(佛山月考)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4.已知奇函数f (x )对任意的正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0,则一定正确的是( )A .f (4)>f (-6)B .f (-4)<f (-6)C .f (-4)>f (-6)D .f (4)<f (-6)5.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),当x <0时,f (x )>0,则函数f (x )在[a ,b ]上有( )A .最小值f (a )B .最大值f (b )C .最小值f (b )D .最大值f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 26.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.7.若函数y =|2x-1|,在(-∞,m ]上单调递减,则m 的取值范围是________. 8.若f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________. 9.求下列函数的单调区间:y =-x 2+2|x |+1;10.已知函数f (x )=a ·2x+b ·3x,其中常数a ,b 满足ab ≠0.(1)若ab >0,判断函数f (x )的单调性; (2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时x 的取值范围.11.函数f (x )的定义域为(0,+∞),且对一切x >0,y >0都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y =f (x )-f (y ),当x >1时,有f (x )>0.(1)求f (1)的值; (2)判断f (x )的单调性并加以证明; (3)若f (4)=2,求f (x )在[1,16]上的值域.12.求函数f (x )=x 2+x -6的单调区间.13.定义在R 上的函数f (x )满足:对任意实数m ,n ,总有f (m +n )=f (m )·f (n ),且当x >0时,0<f (x )<1.(1)试求f (0)的值;(2)判断f (x )的单调性并证明你的结论;。