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高中数学必修一
1.3.1单调性与最大(小)值(1)
------函数的单调性
1.3.1单调性与最大(小)值(1)
------函数的单调性
一.引入课题
观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:
1
-1
y
1
-1
1
-1
y
x
1
-1
1
-1
y
x
1
1
-1
y
x
1
-1
1
-1
问:随x的增大,y的值有什么变化?
画出下列函数的图象,观察其变化规律:
1.f(x) = 2x+1
① 从左至右图象上升还是下降______
②在区间 ____________ 上,随着x的增大,f(x)的值随着 ________ .
2.f(x) = -2x+1
① 从左至右图象上升还是下降 ______
②在区间 ____________ 上,随着x的增
大,f(x)的值随着 ________ .
上升
增大
下降
减小
3.f(x) = x
①在区间 ____________ 上,f(x)的值随
着x的增大而 ________ .
② 在区间 ____________ 上,f(x)的值随
着x的增大而 ________ .
2
减少
增大
二.新课教学
(一)函数单调性定义
思考:仿照增函数的定义说出减函数的定义.
1.增函数
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 , x ,当x 1
2
2
1
1
2
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 ),那么就说f(x)在区间D上
是减函数。
2.减函数
注意:
1、变量属于定义域;
2、注意自变量取值的任意性;
3、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;
4、必须是对于区间D内的任意两个自变量x 1 , x2 ;当x 1 < x2时,总有f(x 1)f(x 2 )】。
3.单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或减函数,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:
注意:⑴函数的单调区间是其定义域的子集;
⑵ x 1 , x 2应是该区间内任意的两个实数,忽略任意取值这个条件,就不能保证函数是增函数(或减函数)。例如,图5中,在那样的特定位置上,虽然使得f( )>f( ),但显然此图象表示的函数不是一个单调函数;
⑶几何特征:在自变量取值区间上,若单调函数的图象上升,则为增函数,图象下降则为减函数.
讨论:一次函数 的单调性,单调区间:
(二)典型例题
例1.如图6是定义在闭区间[-5,5]上的函数y=f(x)的图象,根据图象说出y=f(x)的单调区间,以及在每一单调区间上,函数y=f(x)是增函数还是减函数.
注意:函数的单调性是对某个区间而言的,对于单独的一点,由于它的函数值是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以不存在单调性问题;对于闭区间上的连续函数来说,只要在开区间上单调,它在闭区间上也就单调,因此,在考虑它的单调区间时,包括不包括端点都可以;
证明:
(作差变形)
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x1,x2∈D,且x1 ② 作差f(x1)-f(x2);
③ 变形(通常是因式分解和配方);
④定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);
⑤下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
4.判断函数单调性的方法及步骤
(一)、用图象;
(二)、利用定义;
(三)、其它(后面会学到)。
探究:P30 画出反比例函数
的图象.
①这个函数的定义域是什么?
②它在定义域I上的单调性怎样?证明你的结论.
例3证明函数 在(0,+∞)上为减函数.
证明:
注意变形程度
三.归纳小结
1、函数的单调性的判定、证明和单调区间的确定:函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:
取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论
2、直接利用初等函数的单调区间。
四.作业布置
书面作业:课本P32 练习:2、3 (书上 完成 )
P39习题1.3(A组) 第1- 2题.
3