第二章  函数
 §2.5 函数的单调性

复习目标 知识梳理 应用举例 实践体验 拓展探究 基础训练 提高训练 学习感悟
    一、复习目标
    了解函数的单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法.

    二、重点难点
    重点:函数的单调性的概念及应用.

    难点:简单函数单调性的判断方法.

    三、特别提示
    1、单调性是函数的一个局部性质.一个函数在不同的区间上可以有不同的单调性.
    2、函数的单调区间是定义域的子集,定义中的x1x2相对于单调区间具有任意性,不能用特殊值代替.
    3、若要证明f(x)在区间[a,b]上的单调性必须依据定义进行证明;若要证明f(x)在区间[a,b]上不是单调函数,只要举反例,即要找到两个特殊的x1x2值不满足定义即可.
    4、判定函数单调性的常用方法有:
    ①定义法;②函数的图象;③复合函数的单调性;④导数法.
    5、f(x)在区间D1D2上是增函数,但不一定在区间D1D2上是增函数;同样在区间D1D2是减函数,但不一定在区间D1D2上是减函数.例如函数f(x)=1x(-0)上是减函数,在(0+)上也是减函数,但在D1D2不是减函数.

    知识梳理
    1、函数单调性的定义
    对于函数定义域内某个区间的任意两个变量x1x2,当x1x2时,有f(x1)<f(x2),则称f(-x)在这个区间上是增函数;若当x1x2时,有f(x1)>f(x2),则称f(x)在这个区间上是减函数.
    这个定义有如下两种等价形式:
    设x1x2∈[a,b],那么
    (1)f(x1)-f(x2)x1-x20(0)f(x)[ab]上是增(减)函数;
    (2)(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]0(0)f(x)[ab]上是增(减)函数.
    几何意义:增(减)函数图象上任意两点(x1f(x1))(x2f(x2))连线的斜率都大于(小于)0.
    2、奇偶函数的单调性.
 

a>Ob>Oa<b

[-b-a]

[ab]

f(x)是奇函数

增函数

增函数

减函数

减函数

f(x)是偶函数

增函数

减函数

减函数

增函数

    即在对称区间上的单调性为相同(奇)或相反(偶).
    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,其规律如下:

 

函数

单调性

 u=g(x)

 y=f(u)

 y=f[g(x)]

    简记为“同增异减”.

    应用举例
    一、应用特点
    1、函数单调性的概念;
    2、函数单调性的证明;
    3、函数单调性的应用.

    二、案例示范
    (回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)

    1、求函数y=log0.7(x2-3x+2)的单调区间及其增减性.

    提示 示范  

    2、已知函数y=f(x)在R上是奇函数,而且在(0,+∞)上是增函数,证明y=f(x)在(-∞,0)上也是增函数.
    提示 示范  

    3、已知y=f(x)是奇函数,它在(0,+∞)上是增函数,且f(x)<0,试问F(x)=1f(x)在(-∞,0)上是增函数还是减函数?证明你的结论.
    提示 示范  

    实践体验
    (在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高)
    1、(1)若f(x)=x2-2(1-a)x+2(-4]上是减函数,则实数a的值的集合是____.
    (2)讨论函数y=log0.5(x2+4x+3)的单调性.
    提示 示范  

    2、定义在R上的函数y=f(x),f(O)≠O,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a、b∈R,有f(a十b)=f(a)•f(b).
    (1)证明f(0)=l;
    (2)证明对任意的x∈R,恒有f(x)>0;
    (3)证明f(x)是R上的增函数;
    (4)若f(x)f(2x-x2)>1,求x的取值范围.
    提示 示范  

    拓展探究
    已知函数y=x+ax有如下性质,如果常数a>0,那么该函数在(0a]上是减函数,在[a+)上是增函数.
    (1)如果函数y=x+2bx(04]上是减函数,在[4+)上是增函数,求实常数b的值;
    (2)设常数c[14],求函数f(x)=x+cx(1≤x≤2)的最大值和最小值;
    (3)当n是正整数时,研究g(x)=xn+cxn(c>0)的单调性,并说明理由.
    提示 示范  

 

    基础训练
    参考答案

 
    提高训练
    参考答案

    学习感悟
    1、注意定义的两种等价形式:设x1,x2∈[a,b],那么
    (1)f(x1)-f(x2)x1-x20f(x)[ab](x1-x2)[f(x1)-f(x2)]0
    (2)f(x1)-f(x2)x1-x20f(x)[ab](x1-x2)[f(x1)-f(x2)]0
    其几何意义是:增(减)函数图象上任意两点(x1f(x1))(x2f(x2))连线的斜率都大于(或小于)零.
    2、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上也是增(减)函数.
    3、利用函数单调性可以比较函数值的大小,以及求值域最值等.
    4、复合函数单调性的复合规律只适用于自变量与中间变量彼此“相关”的区间上.

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