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第1课时 函数的单调性
第一章 1.3.1 单调性与最大(小)值
学习目标
1.理解函数单调区间、单调性等概念.
2.会划分函数的单调区间,判断单调性.
3.会用定义证明函数的单调性.
思考
知识点一 函数的单调性
画出函数f(x)=x、f(x)=x2的图象,并指出f(x)=x、f(x)=x2的图象的升降情况如何?
答案
答案 两函数的图象如下:?
函数f(x)=x的图象由左到右是上升的;函数f(x)=x2的图象在y轴左侧是下降的,在y轴右侧是上升的.
一般地,单调性是相对于区间来说的,函数图象在某区间上上升,则函数在该区间上为增函数,该区间称为增区间.反之则为减函数,相应区间称为减区间.因为很多时候我们不知道函数图象是什么样的,而且用上升下降来刻画单调性很粗糙.所以有以下定义:
设函数f(x)的定义域为I:
(1)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x1,x2,当x1.
(2)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x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是
.
梳理
增函数
减函数
思考
知识点二 函数的单调区间
我们已经知道f(x)=x2的减区间为(-∞,0],f(x)=
的减区间为(-∞,0),这两个减区间能不能交换?
答案
答案 f(x)=x2的减区间可以写成(-∞,0),而f(x)=
的减区间(-∞,0)不能写成(-∞,0],因为0不属于f(x)=
的定义域.
梳理
一般地,有下列常识:
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D?定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.
例1 如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?
解答
类型一 求单调区间并判断单调性
解 y=f(x)的单调区间有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5],其中y=f(x)在区间[-5,-2],[1,3]上是减函数,在区间[-2,1],[3,5]上是增函数.
函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D上函数要么是增函数,要么是减函数,不能二者兼有.
反思与感悟
跟踪训练1 写出函数y=|x2-2x-3|的单调区间,并指出单调性.
解答
所以y=|x2-2x-3|的单调区间有(-∞,-1],[-1,1],[1,3],[3,+∞),其中单调减区间是(-∞,-1],[1,3];单调增区间是[-1,1],[3,+∞).
证明 设x1,x2是实数集R上的任意实数,且1≤x1∵1≤x1即f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)例2:函数f(x)=x+
在[1,+∞)上是增函数.
证明
类型二 证明单调性
命题角度1 证明具体函数的单调性
运用定义判断或证明函数的单调性时,应在函数的定义域内给定的区间上任意取x1,x2且x1反思与感悟
命题角度2 用单调性解不等式
例3 已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)解答
若已知函数f(x)的单调性,则由x1,x2的大小,可得f(x1),f(x2)的大小;由f(x1),f(x2)的大小,可得x1,x2的大小.
反思与感悟
跟踪训练3 在例5中若函数y=f(x)的定义域为R,且为增函数,f(1-a)解答
解 ∵y=f(x)的定义域为R,且为增函数,
规律与方法
1.若f(x)的定义域为D,A?D,B?D,f(x)在A和B上都单调递减,未必有f(x)在A∪B上单调递减.
2.对增函数的判断,对任意x13.熟悉常见的一些函数的单调性,包括一次函数,二次函数,反比例函数等.
4.若f(x),g(x)都是增函数,h(x)是减函数,则:①在定义域的交集(非空)上,f(x)+g(x)单调递增,f(x)-h(x)单调递增,②-f(x)单调递减,③
单调递减(f(x)≠0).
5.对于函数值恒正(或恒负)的函数f(x),证明单调性时,也可以作商
与1比较.
谢谢大家