第二章 函数 §2.5 函数的单调性
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x1、x2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x1、x2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D1、D2上是增函数,但不一定在区间D1∪D2上是增函数;同样在区间D1、D2上是减函数,但不一定在区间D1∪D2上是减函数.例如函数f(x)=1x在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上也是减函数,但在D1∪D2上不是减函数.
a>O,b>O,a<b
[-b,-a]
[a,b]
f(x)是奇函数
增函数
减函数
f(x)是偶函数
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)
增
减
y=f(u)
y=f[g(x)]
简记为“同增异减”.
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.
评注:函数的定义域是讨论函数性质的前提,任何问题的解决必须在定义域内进行.判断复合函数y=f[g(x)]的单调区间的规律是“同增异减”,即函数y=f(u)与u=(x)具有相同的单调性,y=f[g(x)]必是增函数.若y=f(u)与u=(x)具有不同的单调性,则y=f[g(x)]必是减函数.
评注:比较法是通过比差、比商两个途径去判定、证明函数的单调性,这是证明函数单调性的常用方法.当函数解析式中含参变量时,通常都要就参变量的各种情况分类讨论.
评注:抽象函数的单调性、奇偶性的综合问题,是高考中出现过多次的题型,解题时一定要紧扣定义、细心求解.
评注:(1)解答此题,需要分清函数f(x)的递减区间是(-∞,1-a],与f(x)在(-∞,4]上是减函数是两个不同的概念,否则将得到1-a=4,即a=-3的错误答案.显然,上面的解法应用了函数在子区间上单调性的性质. (2)求复合函数的单调区间时,应先求复合函数的定义域,然后根据“同增异减”的方法判断其单调性.
评注:解本题的关键是灵活应用题目条件,尤其是(3)中“f(x2)=f[(x2-x1)+x1]”是证明单调性的关键,这里体现了向条件化归的策略.
(3)也可以:设x2=x1+t(t>0),f(x2)=f(x1+t)=f(x1)•f(t)>f(x1); 或者:设x1<x2,则f(x2)f(x1)=f(x2)•f(-x1)f(x1)•f(-x1)=f(x2-x1)f(0)>1, 又f(x1),f(x2)>0, ∴f(x2)>f(x1), 这种应用及变换技巧值得思考.
评注:关于奇函数f(x)=ax+bx的有关性质是高考考查的热点内容,应引起重视.
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-x2>0⇔f(x)在[a,b]上增⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0; (2)f(x1)-f(x2)x1-x2<0⇔f(x)在[a,b]上减⇔(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0. 其几何意义是:增(减)函数图象上任意两点(x1,f(x1)),(x2,f(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.
返回