函数的性质(单调性)
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函数单调性的性质:(1)增函数: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,0)()(2121>--x x x f x f(2)减函数:如果对于属于定义域I 内某个区间的任意两个自变量的值,当时, 都有,0)()(2121<--x x x f x f(3) 函数的单调性还有以下性质.1.函数y =-f (x )与函数y =f (x )的单调性相反.2.当f (x )恒为正或恒为负时,函数y =)(1x f 与y =f (x )的单调性相反.3.在公共区间内,增函数+增函数=增函数,增函数-减函数=增函数等. 4 .如果k>0 函数k ()f x 与函数()f x 具有相同的单调性。
如果k<0 函数k ()f x 与函数()f x 具有相反的单调性。
5..若()f x ≠0,则函数()1f x 与()f x 具有相反的单调性,. 6. 若()f x >O ,函数()f x 与函数()f x 具有相同的单调性。
若 ()f x <0,函数()f x 与函数()f x 具有相反的单调性7。
.函数()f x 在R 上具有单调性,则()f x -在R 上具有相反的单调性。
复合函数的单调性。
如果函数 ()x g u = A x ∈ B u ∈ ()u f y = ()B C ⊆ D y ∈,则()[]x g f y =称为x 的复合函数。
解决复合函数的问题,关键是弄清复合的过程,即中间变量u 的定义域与值域的作用。
复合函数的单调性的判断:同增异减。
函数单调状况 内层函数()u g x = 增 增 减 减 外层函数()y f u = 增 减 增 减 复合函数增减减增题型一:求函数的单调区间及该区间上的单调性1.求下列函数的增区间与减区间(1) y =|x 2+2x -3| 1122---=x xx y32y 2+--=x x2.判断函数f (x )=-x 3+1在(-∞,0)上是增函数还是减函数,并证明你的结论;如果x ∈(0,+∞),函数f (x )是增函数还是减函数?题型二:.已知简单函数的单调性求与其相关函数的单调性例1.若函数y =ax , y =bx-在(0,+∞)上都是减函数,则函数y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是 ________(填单调性).例2.设y=f (x )的单增区间是(2,6),求函数y=f (2-x )的单调区间.答案:在(- 4,0)上单调递减。
高中数学中的函数单调性性质总结高中数学中,函数单调性是非常重要的概念之一。
在函数的研究中,单调性是指一种自变量变化时,函数值的增减性质。
在本文中,我们将对函数单调性的性质进行总结和探讨,希望能对同学们更好地掌握这一概念。
一、函数单调性及其分类函数单调性是指在定义域内,自变量变大时,函数值单调递增或者单调递减,称为函数的单调性。
具体来说,若对于定义域内的任意两个自变量,我们有f(x2) ≥ f(x1) ,则函数为单调递增函数;若对于定义域内的任意两个自变量,我们有f(x2) ≤ f(x1) ,则函数为单调递减函数。
二、单调性的判定方法首先,我们需要了解单调性的判定方法。
通常有两种方法:导数法和图像法。
导数法,顾名思义,通过计算函数的导数来判断函数的单调性。
具体来说,若f‘(x)>0,则函数单调递增;若f‘(x)<0,则函数单调递减。
图像法,我们可以画出函数的图像,并观察函数的走向和斜率。
若函数的图像在定义域内逐渐上升,则函数单调递增;若函数的图像在定义域内逐渐下降,则函数单调递减。
三、几类常见函数的单调性1. 常函数:常函数的导数为0,因此常函数的单调性为常数函数。
2. 一次函数:一次函数是一条直线,因此单调性的判定非常简单。
若a>0,则函数单调递增;若a<0,则函数单调递减。
3. 幂函数:幂函数分为2种情况:a>0和a<0。
当a>0时,若n为偶数,则函数在左半轴上单调递减,在右半轴上单调递增;若n为奇数,则函数在整个定义域内单调递增。
当a<0时,若n为偶数,则函数在左半轴上单调递增,在右半轴上单调递减;若n为奇数,则函数在整个定义域内单调递减。
4. 指数函数:指数函数y=a^x,a>0且a≠1。
当a>1时,函数单调递增;当0<a<1时,函数单调递减。
5. 对数函数:对数函数y=logax,a>0且a≠1。
当a>1时,函数单调递增;当0<a<1时,函数单调递减。
函数的基本性质之单调性1.增函数:y随x的增大而增大的函数,即对任意的x1,x2属于定义域,若x1>x2,有f(x1)>f(x2)2.减函数:y随x的增大而减小的函数,即对任意的x1,x2属于定义域,若x1>x2,有f(x1)<f(x2)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f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为单调区间考点一:用定义证明函数的单调性方法:取值变形例:证明:函数y=x+在(0,上是减函数练:在上例中,若定义域换为(3,),那么函数的单调性如何?且画出在(0,)上的大致图像。
考点二:求单调区间方法:化简函数解析式画出函数图像确定单调区间例:指出函数y=-++3的单调区间练:指出函数y=-+3x+3的单调区间考点三:利用单调性确定参数指导思想:若y=f(x)在区间(a,b)上递增(减)就等价于(a,b)是增区间(减区间)的一个子集例:已知函数f(x)=+2(a-1)x+2在区间(-,上是减函数,求实数a的取值范围练:已知函数f(x)=+2(a-1)x+2的单调递减区间是(-,,求实数a的取值范围4.函数的最大值:一般的,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在M满足,对于任意的x I,都有f(x)M,且存在x0I,使得,f(x0)=M,那么称M是函数y=f(x)的最大值5.函数的最小值:一般的,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在M满足,对于任意的x I,都有f(x)M,且存在x0I,使得,f(x0)=M,那么称M是函数y=f(x)的最小值考点四:利用图像求函数最值例:已知函数f(x)=3-12x+5,当自变量x在下列范围内取值时,求函数的最大值,最小值:(1)x R;(2)x;(3)x考点五:利用单调性求函数最值方法:定义法证明函数单调性求最值例:求函数f(x)=x+在x上的最大值及最小值。
练:求函数f(x)=x+在x上的最值。
函数的基本性质单调性的应用函数的单调性是函数在定义域上的性质,描述了函数图像随着自变量的增减而变化的规律。
应用函数的单调性可以帮助我们分析函数的性质,解决各类数学问题。
下面将对函数的基本性质单调性的应用进行分类总结。
一、判断函数的增减性:1.定义法:根据函数定义,若对于任意x1、x2∈定义域,当x1<x2时,有f(x1)<f(x2),则函数f(x)在该定义域上严格递增。
若f(x1)>f(x2),则函数f(x)在该定义域上是严格递减。
2.导数法:对于可导函数f(x),若在定义域上f'(x)≥0,则函数f(x)在该定义域上是递增的;若f'(x)≤0,则函数f(x)在该定义域上是递减的。
3.不等式法:对于不等式f(x1)≤f(x2),如果我们能够证明当x1<x2时,则不等式成立,那么函数f(x)在该定义域上是递增的;如果我们能够证明当x1<x2时,则不等式反向成立,那么函数f(x)在该定义域上是递减的。
二、判断函数的最大值和最小值:1.极值点:对于可导函数f(x),当f'(x)=0时,x就是函数f(x)的一个极值点。
若在x点的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0,则x是函数f(x)的一个局部最大值点;若在x点的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0,则x是函数f(x)的一个局部最小值点。
2.二阶导数:对于二次可导函数f(x),当f''(x)>0时,函数f(x)在该点上是凹的,存在一个局部极小值;当f''(x)<0时,函数f(x)在该点上是凸的,存在一个局部极大值。
通过判断二阶导数的正负,可以得出函数的凹凸性及极值点。
三、求解方程和不等式:1.方程求解:对于严格递增(递减)函数f(x),f(x)=k(k为常数)的方程只有一个解。
2.不等式求解:对于不等式f(x)≤0,f(x)≥0,若函数f(x)在定义域上递减,则不等式解集由定义域内满足f(x)≤0(≥0)的x组成。
函数单调知识点归纳总结一、函数单调性的定义1. 单调递增函数对于定义域内的任意x1和x2,若x1<x2恒成立,则有f(x1)<=f(x2)成立,则称函数f(x)是在该定义域上是单调递增函数。
2. 单调递减函数对于定义域内的任意x1和x2,若x1<x2恒成立,则有f(x1)>=f(x2)成立,则称函数f(x)是在该定义域上是单调递减函数。
二、函数单调性的性质1. 如果函数f(x)在定义域内具有一阶导数且导数恒大于0,则函数f(x)是在该定义域上是单调递增函数;如果函数f(x)在定义域内具有一阶导数且导数恒小于0,则函数f(x)是在该定义域上是单调递减函数。
2. 函数的单调性与导数的关系:若函数f(x)在定义域上的一阶导数大于0,则函数f(x)在该定义域上是单调递增函数;若函数f(x)在定义域上的一阶导数小于0,则函数f(x)在该定义域上是单调递减函数。
3. 在具有一阶导数的情况下,如果函数f(x)在定义域上导数恒大于0,则函数f(x)的单调递增区间为(-∞,+\infty);如果函数f(x)在定义域上导数恒小于0,则函数f(x)的单调递减区间为(-\infty,+\infty)。
4. 对于具有n阶导数的函数f(x),通过求解导数的符号变化,可以得到函数f(x)在定义域上的单调性和拐点位置。
三、求解函数的单调区间1. 使用导数符号变化法求解函数的单调区间:首先求出函数f(x)的一阶导数,并求出导数的零点,然后将定义域分成几个子区间,然后再求解导数对应的区间上的符号,得到函数的单调性。
2. 使用导数的恒定性求解函数的单调区间:根据导数的恒定性可以快速求出函数的单调区间,比如函数的导数在某个区间上恒大于0,则函数在该区间为单调递增函数。
四、与单调性相关的知识1. 函数的最值。
在函数的单调性的基础上,可以求解函数的最值,对于单调递增函数来说,函数在定义域上的最小值为f(x1);对于单调递减函数来说,函数在定义域上的最大值为f(x2)。
函数的基本性质一、知识点1.对函数单调性的理解(1)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;(2) 一些单调性的判断规则:①若f (x)与g(x)在定义域内都是增函数(减函数),那么f (x) + g(x)在其公共定义域内是增函数(减函数)即“同加异减”减时和第一个单调性相同。
②复合函数的单调性规则是“同增异减”。
2.函数的奇偶性的定义:(1)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = —f (x),则称f (x)为.奇函数的图象关于对称。
(2)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = f (x),则称f (x)为.偶函数的图象关于对称。
(3)通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
3.奇偶函数图象的对称性(1)若y = f (a + x)是偶函数,则 f (a + x) = f (a - x) o f (2a - x) = f (x) o f (x)的图象关于直线x= a对称;(2)若y = f (b + x)是偶函数,则 f (b - x) = - f (b + x) o f (2b - x) = - f (x) o f (x)的图象关于点(b,0)中心对称;4.若函数满足f Q + a)= f Q),则函数的周期为T=a。
二、例题讲解1.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+ 8)上单调递减的函数是()A. y = 2|x|B. y = x3C. y = -x2+1D. y=cosx【答案】C【解析】试题分析:偶函数需满足f (-x) = f (x),由此验证可知A,C,D都是偶函数,但要满足在区间(0,+ 8) 上单调递减,验证可知只有C符合.考点:偶函数的判断,函数的单调性.2. f (x) = x2-2x + 4的单调减区间是.【答案】(fl) 【解析】试题分析:将函数进行配方得/(,) =,2—2x + 4 = (x —1)2+3,又称轴为x = l,函数图象开口向上,所 以函数的单调减区间为(-8,1) . 考点:二次函数的单调性.3 .函数y = log (%2 +2% —3)的单调递减区间为()2A. (— °°, —3)B. (— °°, — 1)C. (1, +°°)D. ( — 3, — 1) 【答案】A 【解析】试题分析:由x2 + 2x —3>0,得%<—3或x>l, .♦./(%)的定义域为(―8,—3)U(L+8).y = log (%2 + 2% —3)可看作由 y = log 沈和 M = %2 + 2% — 3 复合而成的,u - X2 +2x-3 = (x +1)2 -4 2 2在(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,又y = log "在定义域内单调递增,.・.y = log (%2+2%-3)在2 2(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,所以y = log (%2+ 2% —3)的单调递减区间是(―叫—3),故选A.2考点:复合函数的单调性.4 .已知丁 = %2+2(〃 — 2)% + 5在区间(4,+8)上是增函数,则a 的范围是( )【答案】B 【解析】试题分析:函数y = %2+2(〃-2)% + 5的图像是开口向上以x = 2-a 为对称轴的抛物线,因为函数在区 间(4,+8)上是增函数,所以2 —a V 4,解得“之―2 ,故A 正确。
函数的基本性质之一——单调性【基本概念】(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。
(3)设复合函数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u =g(x ) 在 A 上是增(或减)函数,y = f (u )在B 上也是增(或减)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是增函数;②若u =g(x )在A 上是增(或减)函数,而y = f (u )在B 上是减(或增)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是减函数。
(4)判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数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 (5)简单性质①奇函数在其对称区间上的单调性相同; ②偶函数在其对称区间上的单调性相反; 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。
函数的性质-------单调性函数的单调性①定义及判定方法1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)在这个区间上是增函数...2.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)在这个区间上是减函数.... ②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增; 若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增; 若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减; 若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减.(2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x分别在(,-∞、)+∞上为增函数,分别在[、上为减函数. (3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.4)单调性的逆用,若()y f x =为减函数,当f (x ...1.)>f(x .....2.).2.时,都有,x .1.< x .. 5)设那么上是增函数;[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--yxo上是减函数.课堂练习1.下列四个函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A .f (x )=-x +3 B .f (x )=(x +1)2C .f (x )=-|x -1|D .f (x )=1x2. 已知函数y =ax 和y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则函数f (x )=bx +a 在R 上是( )A .减函数且f (0)>0B .增函数且f (0)>0C .减函数且f (0)<0D .增函数且f (0)<03.如图为y =f (x )的图像,则它的单调递减区间是________.4.若f (x )是R 上的增函数,且f (x )的图像经过点A (0,-1)和点B (3,3),则不等式-1<f (x +1)<3的解集是________.5.对于函数y =f (x ),在给定区间上有两个数x 1,x 2,且x 1<x 2,使f (x 1)<f (x 2)成立,则y =f (x )( )A .一定是增函数B .一定是减函数C .可能是常数函数D .单调性不能确定6.若函数f (x )是R 上的减函数,则下列各式成立的是( ) A .f (a )>f (2a ) B .f (a 2)<f (a ) C .f (a 2+2)<f (2a ) D .f (a 2+1)>f (a ) 7.下列结论正确的是( )A .函数y =kx (k 为常数,且k <0)在R 上为增函数B .函数y =x 2在R 上为增函数C .函数y =1x 在定义域内为减函数D .函数y =1x 在(-∞,0)上为减函数8.若函数y =1+kx 在区间(0,+∞)上是减少的,则实数k 的取值范围是________.9.函数f (x )=4-1x 在(0,+∞)上为________函数(填“增”或“减”).10若f(x)=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是 .[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--11.下列结论中正确的是 ( )A.y=1x 在定义内是减函数B.y=(x -1)2在(0,+∞)上是增函数C.y =-1x在(-∞,0)上是增函数D.y=kx(k≠0)在(0,+∞)上是增函数12.函数y=x 2+2x-3的单调递减区间为 ( )A.(−∞,−3]B.(−∞,−1]C.[1,+∞)D.[−3,−1]13.证明函数f (x )=x1+x在(-1,+∞)上是增函数.14.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +a (x ≥0),ax +2a -1(x <0)在(-∞,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.15.讨论函数y =axx 2-1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.16.(创新题)已知函数f (x )=x +1x -2,x ∈[3,7].(1)判断函数f (x )的单调性,并用定义加以证明; (2)求函数f (x )的最大值和最小值.17.设二次函数f(x)=x 2-(2a+1)x+3(1)若函数f(x)的单调增区间为[)+∞,2,则实数a 的值__________;(2)若函数f(x)在区间[)+∞,2内是增函数,则实数a 的范围__________。
3.4 函数的基本性质——单调性【知识解读】1、函数单调性的概念对于给定区间I 上的函数)(x f y =,如果对于任意I x x ∈21,,当21x x <时,都成立 )()(21x f x f <,那么就称)(x f 在区间I 上是单调增函数,区间I 称为函数)(x f 的单调 增区间。
对于给定区间I 上的函数)(x f y =,如果对于任意I x x ∈21,,当21x x <时,都成立 ,那么就称)(x f 在区间I 上是单调减函数,区间I 称为函数)(x f 的 。
2、函数单调性的运算:设)(x f 与)(x g 分别为1I 与2I 上的单调增函数,则)()(x g x f +在21I I I 上单调增 设)(x f 与)(x g 分别为1I 与2I 上的单调减函数,则)()(x g x f +在21I I I 上3、单调性与奇偶性:若奇函数)(x f 在区间],[b a 上单调递增,则它在区间],[a b --上 若偶函数)(x f 在区间],[b a 上单调递增,则它在区间],[a b --上 *4、复合函数单调性:同增异减。
【例题讲解】例1、证明函数()23+=x x f 在区间()+∞∞-,上是增函数。
例2、判别函数24xy =在区间),0(+∞上的单调性,并证明。
例3:判定函数()[]2,4,2-∈=x x x f 的单调性,并求出它的单调区间(不需证明)。
例4、已知函数x x x f +=3)((1)判断并证明)(x f 在R 上的单调性 (2)方程1000)(=x f 有正整数解吗?为什么?例5、写出下列函数的单调区间(不需证明)(1)12)(+=x x f (2)2)1()(-=x x f(3)23)(2+-=x x x f (4)231)(-=x x f例6、已知函数a x a x x f 2)1()(2++-=在区间]1,2[-上单调递减,求实数a 的取值范围。
函数单调性总结
函数的单调性指的是函数的增减性质,即函数在定义域内的递增和递减的趋势。
在分析和求解问题时,了解函数的单调性可以帮助我们更好地理解函数的行为和性质。
一、单调递增函数
如果对于定义域内的任意两个不同的实数值x1和x2,当x1小于x2时,函数f(x1)小于f(x2),则函数f(x)在该定义域上是单调递增的。
二、单调递减函数
如果对于定义域内的任意两个不同的实数值x1和x2,当x1小于x2时,函数f(x1)大于f(x2),则函数f(x)在该定义域上是单调递减的。
三、严格单调性和非严格单调性
如果某个函数在定义域上的任意两个不同实数值x1和x2满足以下条件:
1. 当x1小于x2时,如果函数f(x1)小于f(x2),则函数f(x)在该定义域上是严格单调递增的;
2. 当x1小于x2时,如果函数f(x1)大于f(x2),则函数f(x)在该定义域上是严格单调递减的。
如果函数在定义域上既存在递增的区间,又存在递减的区间,则该函数在定义域上是非严格单调递增或非严格单调递减的。
四、单调性的判定方法
常用的判定函数单调性的方法有:
1. 导数判定法:对于可导的函数,可以通过求取导数,并根据导数的正负性来判断函数的单调性。
2. 函数值判定法:对于非可导的函数,可以通过比较函数值来判断函数的单调性。
总之,函数的单调性对于问题的分析和求解具有重要意义。
通过了解函数的单调性特点,我们可以更好地理解函数的变化规律,从而帮助我们更好地研究和解决问题。
以上是对函数单调性的总结,希望能对您有所帮助。
参考文献:。
函数的基本性质之单调性1、函数的单调性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是上升的自左向右看图象是下降的2.函数的单调性与单调区间函数=y )(x f 在区间D 上是增函数或减函数 函数=y )(x f 在这一区间具有(严格性)单调性 区间D 叫做=y )(x f 的单调区间3.对函数单调性的理解(1)定义中的1x ,2x 是指任意的,即不可用两个特殊值代替,且通常规定1x <2x .(2)对于区间端点,由于它的函数值是唯一确定的常数,没有增减的变化,所以不存在单调性问题,因此在写单调区间时,可以包括区间端点,也可以不包括区间端点,但当函数在区间端点处无定义时,单调区间就不能包括这些点.(3)单调函数定义的等价变形:)(x f 在区间D 上是增函数⇔任意1x ,2x D ∈,1x <2x ,都有 )(1x f <)(2x f ⇔0)()(2121>--x x x f x f ⇔[]0)()()(2121>--x x x f x f .(4)一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“⋃”而应该用“和”或“,”来连接.题型一 求函数的单调区间例1:(1)如图所示的是定义在区间[-5,5]上的函数y =f (x )的图象,则函数的单调递减区间是________、________,在区间________、________上是增函数. (2)函数y =1x -1的单调递减区间是________.例2:画出函数y =-x 2+2|x |+3的图象并写出函数的单调区间.变式练习1 作出函数⎩⎨⎧>+-≤--=1,3)2(1,3)(2x x x x x f 的图象,并指出函数的单调区间.题型二 函数单调性的判定与证明利用定义法证明函数单调性的步骤:第一步:取值,即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且1x <2x ;第二步:作差变形,即作差)()(21x f x f -,并通过因式分解、配方、通分、有理化等方法使其转化为易于判断正负的式子; 第三步:判号,即确定)()(21x f x f -的符号,当符号不确定时,要进行分类讨论; 第四步:定论,即根据定义得出结论.例2 已知函数f (x )=2-xx +1,证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为减函数.变式练习1.求证:函数11)(--=xx f 在区间()+∞,0上是单调增函数.(定义法)2.证明函数f (x )=x +x1在(0,1)上是减函数.3.证明函数f (x )=x 2-4x -1在[2,+∞)上是增函数.题型三 函数单调性的简单应用例4:已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,6]上是减函数,求实数a 的取值范围.变式练习3 函数f(x)=-x2+2ax+1在(-∞,4)上是增函数,则实数a的取值范围是________.例5:已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(2a-1),则实数a的取值范围为________.变式练习4 已知f(x)是定义在[-1,1]上的单调递增函数,若f(a)<f(2-3a),则a的取值范围是________.课后作业1.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( ) A.y =|x | B.y =3-x C.y =1xD.y =-x 2+42.若函数f (x )=(2a -1)x +b 在R 上是严格单调减函数,则有( ) A.a ≥12 B.a ≤12 C.a >12 D.a <123.定义在R 上的函数f (x ),对任意x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),有0)()(1212<--x x x f x f ,则( )A.f (3)<f (2)<f (1)B.f (1)<f (2)<f (3)C.f (2)<f (1)<f (3)D.f (3)<f (1)<f (2)4.若函数f (x )=x 2-2ax +5在(-∞,3)上单调递减,则a 的取值范围是( ) A.a ≥3 B.a >3 C.a ≤3D.a <-35.已知⎩⎨⎧≥+-<+-=1,11,4)13()(x x x a x a x f 是定义在R 上的减函数,那么a 的取值范围是( )A.(-∞,13)B.(17,+∞) C.[17,13) D.(-∞,-17]∪(13,+∞)6.函数y =x |x -1|的单调递增区间是__________________________________.7.已知函数f (x )是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是_____.8.已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与f (34)的大小关系为________.9.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________.10.若函数⎩⎨⎧≤-+->-+-=0,)2(0,1)12()(2x x b x x b x b x f 在R 上为增函数,则实数b 的取值范围是_____.11.写出下列函数的单调区间.(1)y =x +1________________; (2)y =-x 2+ax ________________;(3)y =12-x ________________; (4)y =-1x +2________________.12.已知函数f (x )=a -2x.(1)若2f (1)=f (2),求a 的值;(2)判断f (x )在(-∞,0)上的单调性并用定义证明.13.函数f (x )对任意的a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数;(2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3.。
函数的基本性质函数的三个基本性质:单调性,奇偶性,周期性一、单调性1、定义:对于函数)(x f y =,对于定义域内的自变量的任意两个值21,x x ,当21x x <时,都有))()()(()(2121x f x f x f x f ><或,那么就说函数)(x f y =在这个区间上是增(或减)函数。
2、图像特点: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。
(提示:判断函数单调性一般都使用图像法,尤其是分段函数的单调性。
) 3.二次函数的单调性:对函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a , 当0>a 时函数)(x f 在对称轴abx 2-=的左侧单调减小,右侧单调增加; 当0<a 时函数)(x f 在对称轴abx 2-=的左侧单调增加,右侧单调减小; 一次函数单调性:1. 函数()()0f x kx b k =+≠的单调性是____________.2. 函数b x k y ++=)12(在实数集上是增函数,则()A .21->kB .21-<k C .0>bD .0>b二次函数单调性:3. 函数x x y 322+-=的单调递增区间是________;调递减区间是_________.能力拓展:例1:讨论函数322+-=ax x f(x)在(-2,2)内的单调性。
变式练习:函数f(x)=-x 2+2(a-1)x+2在区间(-∞,2]上单调递增,则a 的取值范围是( ) A 、[3,+∞) B 、(-∞,3] C 、(-∞,-3] D 、[-3,+∞)4.证明方法和步骤:(1)、设元:设21,x x 是给定区间上任意两个值,且21x x <; (2)、作差:)()(21x f x f -;(3)、变形:(如因式分解、配方等);(4)、定号:即0)()(0)()(2121<->-x f x f x f x f 或; (5)、根据定义下结论。
函数的单调性xx年xx月xx日•函数的单调性概述•单调函数的性质•单调函数的应用目录•单调函数的证明•单调函数的扩展01函数的单调性概述•函数的单调性是指函数在某区间内单调递增或单调递减的性质。
如果函数在某区间内单调递增,则函数在该区间内的图形是上升的;如果函数在某区间内单调递减,则函数在该区间内的图形是下降的。
定义类型•函数的单调性主要有两种类型:单调递增和单调递减。
判断函数单调性的方法有多种,以下是其中两种常用的方法判断方法求导数法:如果函数在某区间内可导,且导数大于0,则函数在该区间内单调递增;如果函数在某区间内可导,且导数小于0,则函数在该区间内单调递减。
定义法:根据函数单调性的定义,如果对于任意的$x_{1},x_{2}$满足$x_{1}<x_{2}$时,都有$f(x_{1})\leq f(x_{2})$(单调递增)或$f(x_{1})\geq f(x_{2})$(单调递减),则函数在该区间内单调。
01020302单调函数的性质单调函数的定义域和值域定义域单调函数的定义域是实数集的子集,即定义域可以是全体实数、正实数、负实数或零。
值域单调函数的值域是定义域上的子集,即值域可以是全体实数、正实数、负实数或零。
奇函数如果一个函数满足f(-x)=-f(x),则称该函数为奇函数。
在单调函数中,奇函数关于原点对称,即对于定义域内的任意x,都有f(-x)=-f(x)。
偶函数如果一个函数满足f(-x)=f(x),则称该函数为偶函数。
在单调函数中,偶函数关于y轴对称,即对于定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)。
如果一个函数满足f(x+T)=f(x),则称该函数为周期函数,其中T为该函数的周期。
在单调函数中,周期函数是指存在一个正实数T,使得对于定义域内的任意x,都有f(x+T)=f(x)。
最小正周期对于单调函数而言,其周期性意味着该函数存在最小正周期,即存在一个最小的正实数T,使得对于定义域内的任意x,都有f(x+T)=f(x)。
函数的性质函数的单调性:(函数的局部性质)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<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.区间D称为y=f(x)的单调增区间。
2、减函数:设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于区间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。
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。
函数单调区间与单调性的判定方法:任取x1,x2∈D,且x1<x2作差f(x1)-f(x2)变形(通常是因式分解和配方)定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负)下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性)2、图象法:做出函数的图像,从图象上看升降,判定单调性。
3、复合函数的单调性:复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”。
函数的奇偶性:(函数的整体性质)1、偶函数:一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数。
2、奇函数:一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数。
3、具有奇偶性的函数的图象的特征:偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称。
4、利用定义判断函数奇偶性的步骤:首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称确定f(-x)与f(x)的关系作出相应结论: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。