【学案导学设计】高中数学 第二章 第3节 函数的单调性课时作业 北师大版必修1

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§3 函数的单调性
课时目标 1.理解函数单调性的性质.2.掌握判断函数单调性的一般方法.

1.函数的单调性
(1)在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意两数x1,x2∈A,当x1<
x
2

时,都有f(x1)

f(x)在区间A
上是______的.

(2)在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意两数x1,x2∈A,当x1<
x
2

时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数y=f(x)在区间A上是______的,有时也称函数
y

=f(x)在区间A上是______的.
(3)如果函数y=f(x)在区间A上是__________或是__________,那么A称为
__________.
2.一般地,对于函数y=f(x)的定义域内的一个子集A,如果对于任意两数x1,x2∈A,
当x1类似地,在函数y=f(x)的定义域内的一个子集A上,如果对于任意两数x1,x2∈A,当
x1上是减少的.

一、选择题

1.定义在R上的函数y=f(x+1)的图像如图所示.
给出如下命题:①f(0)=1;
②f(-1)=1;③若x>0,则f(x)<0;④若x<0,则f(x)>0,其中正确的是( )
A.②③ B.①④
C.②④ D.①③
2.若(a,b)是函数y=f(x)的单调增区间,x1,x2∈(a,b),且x1A.f(x1)C.f(x1)>f(x2) D.以上都可能
3.f(x)在区间[a,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上( )
A.至少有一个根 B.至多有一个根
C.无实根 D.必有唯一的实根
4.函数y=x2-6x+10在区间(2,4)上是( )
A.递减函数 B.递增函数
C.先递减再递增 D.先递增再递减
5.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),则下列结
论中不正确的是( )

A.fx1-fx2x1-x2>0
B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0
C.f(a)

D.x1-x2fx1-fx2>0
6.函数y=x2+2x-3的单调递减区间为( )
A.(-∞,-3] B.(-∞,-1]
C.[1,+∞) D.[-3,-1]
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.设函数f(x)是R上的减函数,若f(m-1)>f(2m-1),则实数m的取值范围是________.
8.函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈[2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,2]时是减函数,
则f(1)=________.
三、解答题
9.画出函数y=-x2+2|x|+3的图像,并指出函数的单调区间.

10.已知f(x),g(x)在(a,b)上是增函数,且a求证:f(g(x))在(a,b)上也是增函数.

11.已知f(x)=x2-1,试判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并证明.
能力提升
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)<1.

(1)试求f(0)的值;
(2)判断f(x)的单调性并证明你的结论.

13.函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,对任意的x,y∈(0,+∞),都有f(
x
+y)=f(x)+f(y)-1,且f(4)=5.
(1)求f(2)的值;
(2)解不等式f(m-2)≤3.

1.函数的单调区间必须是定义域的子集.因此讨论函数的单调性时,必须先确定函数
的定义域.

2.研究函数的单调性,必须注意无意义的特殊点,如函数f(x)=1x在(-∞,0)和(0,
+∞)上都是减函数,但不能说函数f(x)=1x在定义域上是减函数.
3.求单调区间的方法:(1)图像法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性.
4.用单调性的定义证明函数的单调性分四个主要步骤:
即“取值——作差变形——定号——判断”这四个步骤.
若f(x)>0,则判断f(x)的单调性可以通过作比的方法去解决,即“取值——作比变形
——与1比较——判断”.

§3 函数的单调性
知识梳理
1.(1)增加 递增 (2)减少 递减 (3) 增加的 减少的 单调区间
2.f(x1)f(x2)
作业设计
1.B
2.A [由题意知y=f(x)在区间(a,b)上是增函数,因为x2>x1,对应的f(x2)>f(x1).]
3.D [∵f(x)在[a,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,
∴①当f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)<0,f(b)>0,
②当f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)>0,f(b)<0,
由①②知f(x)在区间[a,b]上必有x0使f(x0)=0且x0是唯一的.]
4.C [如图所示,该函数的对称轴为x=3,根据图像可知函数在(2,4)上是先递减再
递增的.]

5.C [由函数单调性的定义可知,若函数y=f(x)在给定的区间上是增函数,则x1-
x2与f(x1)-f(x
2
)同号,由此可知,选项A、B、D正确;

对于C,若x16.A [该函数的定义域为(-∞,-3]∪[1,+∞),函数f(x)=x2+2x-3的对称轴
为x=-1,由函数的单调性可知该函数在区间(-∞,-3]上是减函数.]
7.m>0
解析 由f(m-1)>f(2m-1)且f(x)是R上的减函数得m-1<2m-1,∴m>0.
8.-3

解析 f(x)=2(x-m4)2+3-m28,由题意m4=2,∴m=8.
∴f(1)=2×12-8×1+3=-3.
9.解 y=-x2+2|x|+3

= -x2+2x+3 x-x2-2x+x= -x-2+4 x-x+2+x.
函数图像如图所示.

函数在(-∞,-1],[0,1]上是增函数,
函数在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.
∴函数y=-x2+2|x|+3的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1],
单调减区间是[-1,0]和[1,+∞).
10.证明 设a∵g(x)在(a,b)上是增函数,
∴g(x1)且a又∵f(x)在(a,b)上是增函数,
∴f(g(x1))∴f(g(x))在(a,b)上是增函数.
11.解 函数f(x)=x2-1在[1,+∞)上是增函数.
证明如下:
任取x1,x2∈[1,+∞),且x1则f(x2)-f(x1)=x22-1-x21-1

=x22-x21x22-1+x21-1

=x2-x1x2+x1x22-1+x21-1.
∵1≤x1∴x2+x1>0,x2-x1>0,x22-1+x21-1>0.
∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),
故函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.
12.解 (1)在f(m+n)=f(m)·f(n)中,
令m=1,n=0,得f(1)=f(1)·f(0).
因为f(1)≠0,所以f(0)=1.
(2)函数f(x)在R上单调递减.
任取x1,x2∈R,且设x1在已知条件f(m+n)=f(m)·f(n)中,
若取m+n=x2,m=x1,
则已知条件可化为f(x2)=f(x1)·f(x2-x1),
由于x2-x1>0,所以0在f(m+n)=f(m)·f(n)中,
令m=x,n=-x,则得f(x)·f(-x)=1.
当x>0时,0

所以f(-x)=1fx>1>0,
又f(0)=1,所以对于任意的x1∈R均有f(x1)>0.
所以f(x2)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0,
即f(x2)所以函数f(x)在R上单调递减.
13.解 (1)∵f(4)=f(2+2)=2f(2)-1=5,
∴f(2)=3.
(2)由f(m-2)≤3,得f(m-2)≤f(2).
∵f(x)是(0,+∞)上的减函数,

∴ m-2≥2m-2>0,解得m≥4.∴不等式的解集为{m|m≥4}.