2.2 函数的简单性质(1)
教学目标:
1.在初中学习一次函数、二次函数的性质的基础上,进一步感知函数的单调性,并能结合图形,认识函数的单调性;
2.通过函数的单调性的教学,渗透数形结合的数学思想,并对学生进行初步的辩证唯物论的教育;
3.通过函数的单调性的教学,让学生学会理性地认识与描述生活中的增长、递减等现象.
教学重点:
用图象直观地认识函数的单调性,并利用函数的单调性求函数的值域.
教学过程:
一、问题情境
如图(课本37页图2-2-1),是气温(关于时间t的函数,记为(=f (t),观察这个函数的图象,说出气温在哪些时间段内是逐渐升高的或是下降的?
问题:怎样用数学语言刻画上述时间段内“随时间的增大气温逐渐升高”这一特征?
二、学生活动
1.结合图2―2―1,说出该市一天气温的变化情况;
2.回忆初中所学的有关函数的性质,并画图予以说明;
3.结合右侧四幅图,解释函数的单调性.
三、数学建构
1.增函数与减函数:
一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间I(A.
如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说y=f(x)在区间I是单调增函数,区间I称为y=f(x)的单调增区间.
如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说y=f(x)在区间I是单调减函数,区间I称为y=f(x)的单调减区间.
2.函数的单调性与单调区间:
如果函数y=f(x)在区间I是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性.
单调增区间与单调减区间统称为单调区间.
注:一般所说的函数的单调性,就是要指出函数的单调区间,并说明在区间上是单调增函数还是单调减函数.
四、数学运用
例1 画出下列函数的图象,结合图象说出函数的单调性.
1.y=x2+2x-1 2.y=
例2 求证:函数f(x)=--1在区间(-∞,0)上是单调增函数.
练习:说出下列函数的单调性并证明.
1.y=-x2+2 2.y=+1
五、回顾小结
利用图形,感知函数的单调性→给出单调性的严格意义上的定义→证明一个函数的单调性.
六、作业
课堂作业:课本44页1,3两题.
2.2 函数的简单性质(2)
教学目标:
1.进一步理解函数的单调性,能利用函数的单调性结合函数的图象,求出有关函数的最小值与最大值,并能准确地表示有关函数的值域;
2.通过函数的单调性的教学,让学生在感性认知的基础上学会理性地认识与描述生活中的增长、递减等现象.
教学重点:
利用函数的单调性求函数的值域.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
(1)复述函数的单调性定义;
(2)表述常见函数的单调性.
2.问题.
结合函数的图象说出该天的气温变化范围.
二、学生活动
1.研究函数的最值;
2.利用函数的单调性的改变,找出函数取最值的情况;
三、数学建构
1.函数的值域与函数的最大值、最小值:
一般地,设y=f(x)的定义域为A.若存在x0(A,使得对任意x(A, f(x)≤
f(x0)恒成立,则称f(x0)为y=f(x)的最大值,记为ymax=f(x0).
若存在定值x0(A,使得对任意x(A,f(x)≥f(x0)恒成立,则称f(x0)为y=f(x)的最小值,记为ymin= f(x0).
注:(1)函数的最大值、最小值分别对应函数图象上的最高点和最低点,典型的例子就是二次函数y=ax2+bx-c(a≠0),当a>0时,函数有最小值;当a<0时,函数有最大值.
(2)利用函数的单调性,并结合函数的图象求函数的值域或函数的最值是求函数的值域或函数的最值的常用方法.
2.函数的最值与单调性之间的关系:
已知函数y=f(x)的定义域是[a,b],a<c<b.当x([a,c]时,f(x)是单调增函数;当x([c,b] 时,f(x)是单调减函数.则f(x)在x=c时取得最大值.反之,当x([a,c]时,f(x)是单调减函数;当x([c,b] 时,f(x)是单调增函数.则f(x)在x=c时取得最小值.
四、数学运用
例1 求出下列函数的最小值:
(1)y=x2-2x;(2)y=,x∈[1,3].
变式:
(1)将y=x2-2x的定义域变为(0,3]或[1,3]或[-2,3],再求最值.
(2)将y=的定义域变为(-2,-1],(0,3]结果如何?
跟踪练习:求f(x)=-x2+2x在[0,10]上的最大值和最小值.
例2 已知函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调增函数;当x∈[c,b]时,f(x)是单调减函数.试证明f(x)在x=c时取得最大值.
变式:已知函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调减函数;当x∈[c,b]时,f(x)是单调增函数.试证明f(x)在x=c时取得最小值.
例3 求函数f(x)=x2-2ax在[0,4]上的最小值.
练习:如图,已知函数y=f(x)的定义域为[-4,7],根据图象,说出它的最大值与最小值.
求下列函数的值域:
(1)y=,x([0,3];
(2) y=,x([2,6];
(3)y=;
(4)y=.
五、回顾小结
利用图形,感知函数的单调性→证明一个函数的单调性→确定一个函数的最值→确定一个函数的值域.
六、作业
课堂作业:课本40页第3题,44页第3题.
课件13张PPT。高中数学 必修12.2 函数的简单性质(2)情境问题:复述函数单调性的定义. 上节课,我们利用下图(课本37页图2-2-1)认知了函数的单调性,该天气温的变化范围是什么呢? 最高气温为9℃,在14时取得;最低气温为-2℃,在4时取得;该天气温的变化范围为[-2,9].情境问题:t/h?/℃ O22610242010数学建构: 一般地,设y=f(x)的定义域为A.若存在定值x0∈A,使得对任意
x∈A, f(x)≤f(x0)恒成立,则称f(x0)为y = f(x)的最大值,记为ymax= f(x0).此时,在图象上,(x0,f(x0))是函数图象的最高点. 若存在定值x0∈A,使得对任意x∈A,f(x)≥f(x0)恒成立,则称f(x0)
为y = f(x)的最小值,记为ymin= f(x0). 此时,在图象上,(x0,f(x0))是函数图象的最低点.例1.求下列函数的最小值. 数学应用:二次函数的最值; 求f(x)=-x2+2x在[0,10]上的最大值和最小值. 不间断函数y=f(x)在闭区间上必有最大值与最小值. (1) f(x) =-x2+2x,x?R; (2) g(x) = ,x?[1,3]. 3-1-4x43557-1-2yO 如图,已知函数y=f(x)的定义域为[-4,7],根据图象,说出它的最大值与最小值.数学应用: 例2.已知函数y=f(x)的定义域是[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调增函数;当x∈[c,b] 时,f(x)是单调减函数.试证明:
f(x)在x=c时取得最大值.xyOabc数学应用: 例2.已知函数y=f(x)的定义域是[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调增函数;当x∈[c,b] 时,f(x)是单调减函数.试证明:
f(x)在x=c时取得最大值.xyOabc数学应用: 变式:已知函数y=f(x)的定义域是[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调减函数;当x∈[c,b] 时,f(x)是单调增函数.试证明:f(x)在x=c时取得最小值.xyOabc数学应用:1.函数y= (x∈[0,3])的值域为__________.
2.函数y= (x∈[2,6])的值域为__________.
3.函数y= (x∈(-?,-2])的值域为_________.4.函数y= 的值域为__________.5.函数y= 的值域为__________.数学应用:例3.求函数f (x)=x2-2ax在[0,4]上的最小值. 数学应用:解:f (x)=x2-2ax=(x-a)2-a2. (1)当a≤0时,f (x)在区间[0,4]上单调递增,f (x)min= f (0)=0.(2)当0<a<4时,当且仅当x =a时,f (x)取得最小值,f (x)min= f (a)=-a2.(3)当a≥4时,f (x)在区间[0,4]上单调递减,f (x)min= f (4)= 16-8a .记f (x)在区间[0,4]上的最小值为g (a) ,则g (a)=0, a≤0,-a2, 0<a<4,16-8a ,a≥4 .单调性最值值域小结:作业:课本40页第3题,44页第3题. 补充:已知二次函数f(x)=ax2+2ax+1在[-3,2]上有最大值4,求实数a的值.2.2 函数的简单性质(3)
教学目标:
1.进一步认识函数的性质,从形与数两个方面引导学生理解掌握函数奇偶性的概念,能准确地判断所给函数的奇偶性;
2.通过函数的奇偶性概念的教学,揭示函数奇偶性概念的形成过程,培养学生观察、归纳、抽象的能力,培养学生从特殊到一般的概括能力,并渗透数形结合的数学思想方法;
3.引导学生从生活中的对称联想到数学中的对称,师生共同探讨、研究,从代数的角度给予严密的代数形式表达、推理,培养学生严谨、认真、科学的探究精神.
教学重点:
函数奇偶性的概念及函数奇偶性的判断.
教学难点:
函数奇偶性的概念的理解与证明.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
复习函数的单调性的概念及运用.
教师小结:函数的单调性从代数的角度严谨地刻画了函数的图象在某范围内的变化情况,便于我们正确地画出相关函数的图象,以便我们进一步地从整体的角度,直观而又形象地反映出函数的性质.在画函数的图象的时候,我们有时还要注意一个问题,就是对称(见P41).
2.问题.
观察函数y=x2和y=(x≠0)的图象,从对称的角度你发现了什么?
二、学生活动
1.画出函数y=x2和y=(x≠0)的图象
2.利用折纸的方法验证函数y=x2图象的对称性
3.理解函数奇偶性的概念及性质.
三、数学建构
1.奇、偶函数的定义:
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内的任意的一个x,都有f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数;
如果对于函数f(x)的定义域内的任意的一个x,都有f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数;
2.函数的奇偶性:
如果函数f(x)是奇函数或偶函数,我们就说函数f(x)具有奇偶性,而如果一个函数既不是奇函数,也不是偶函数(常说该函数是非奇非偶函数),则说该函数不具有奇偶性.
3.奇、偶函数的性质:
偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称.
四、数学运用
(一)例题
例1 判断函数f(x)=x3+5x的奇偶性.
例2 判定下列函数是否为偶函数或奇函数:
(1)f(x)=x2-1; (2)f(x)=2x;
(3)f(x)=2|x|; (4)f(x)=(x-1)2.
小结:1.判断函数是否为偶函数或奇函数,首先判断函数的定义域是否关于原点对称,如函数f(x)=2x,x∈[-1,3]就不具有奇偶性;再用定义.
2.判定函数是否具有奇偶性,一定要对定义域内的任意的一个x进行讨论,而不是某一特定的值.如函数f(x)=x2-x-1,有f(1)=-1,f(-1)=1,显然有f(-1)=-f(1),但函数f(x)=x2-x-1不具有奇偶性,再如函数f(x)=x3-x2-x+2,有f(-1)=f(1)=1,同样函数f(x)=x3-x2-x+2也不具有奇偶性.
例3 判断函数f(x)= 的奇偶性.
小结:判断分段函数是否为具有奇偶性,应先画出函数的图象,获取直观的印象,再利用定义分段讨论.
(二)练习
1.判断下列函数的奇偶性:
(1) f(x)=x+; (2) f(x)=x2+;
(3)f(x)=; (4) f(x)=.
2.已知奇函数f(x)在y轴右边的图象如图所示,试画出函数f(x)在y轴左边的图象.
3.已知函数f(x+1)是偶函数,则函数f(x)的对称轴是 .
4.对于定义在R上的函数f(x),下列判断是否正确:
(1)若f(2)=f(-2),则f(x)是偶函数;
(2)若f(2)≠f(-2),则f(x)不是偶函数;
(3)若f(2)=f(-2),则f(x)不是奇函数.
五、回顾小结
1.奇、偶函数的定义及函数的奇偶性的定义.
2.奇、偶函数的性质及函数的奇偶性的判断.
六、作业
课堂作业:课本44页5,6题.
课件16张PPT。高中数学 必修12.2 函数的简单性质(3)复习回顾与情境创设:说出下列函数的单调性:xyO在(0,+?)上是增函数.在(-?,0)上是减函数;y=f(x) 我们从这两个函数的图象上除看到了单调性,还能看到什么性质吗?
如何用数学语言来刻画这一几何性质呢?xyOy=f(x)(1)f(x) =x2-2(2)f(x) =在(0,+?)上也是减函数.在(-?,0)上是减函数;数学建构:二次函数f(x)=x2-2的图象关于y轴对称.xyO f(x)上任一点(x,y)关于y轴的对称点(-x,y)也在函数图象上.
用数学语言刻画就是有 f(-x)= f(x).(x,y)(-x,y)y=f(x) 反过来,若函数y=f(x)对于定义域内任一实数x,都有f(-x)= f(x),
函数的图象具有什么性质呢?f(-x)=f(x)恒成立?函数y=f(x)的图象关于y轴对称.反比例函数f(x)= 的图象关于原点对称.xyO f(x)上任一点(x,y)关于原点的对称点(-x,-y)也在函数图象上.
用数学语言刻画就是有 f(-x)=-f(x).(x,y)(-x,-y)y=f(x) 反过来,若函数y=f(x)对于定义域内任一实数x,都有f(-x)=-f(x),
函数的图象具有什么性质呢?f(-x)=-f(x)恒成立?函数y=f(x)的图象关于原点对称.数学建构: 已知函数f(x)的定义域为A,若对任意的x?A ,都有f(-x)= -f(x),则称函数f(x)为奇函数.奇函数的图象关于原点对称.偶函数的图象关于y轴对称. 如果对任意的x?A ,都有f(-x)= f(x),则称函数f(x)为偶函数.数学建构: 如果函数f(x)是奇函数或偶函数,我们就说函数f(x)具有奇偶性.
反之则说函数不具有奇偶性.例1.判断函数f(x)=x3+5x的奇偶性. 数学应用:对于定义在R上的函数f(x),下列判断是否正确:
(1)若f(2)=f(-2),则f(x)是偶函数
(2)若f(2)≠f(-2),则f(x)不是偶函数
(3)若f(2)=f(-2),则f(x)不是奇函数 对于f(x)=x2-2x-1 ,f(1)= -2 , f(-1)=2,
显然有f(-1)=-f(1),函数是奇函数吗?数学应用:例2.判定下列函数是否为偶函数或奇函数:
(1)f(x)=x3-x; (2)f(x)=2x;
(3)f(x)=2|x|; (4)f(x)=x-1 x?[-1,3] 练习:判断下列函数的奇偶性: 1.f(x)=x+ 2.f(x)=x2+ 3.f(x)= 3.f(x)= 小结:判断函数具有奇偶性用定义,而判定函数不具有奇偶性
只需看定义域或举反例.数学应用:xyO已知奇函数f(x)在y轴右边的图象如图所示,请你画出左边的图象.如果f(x)是偶函数呢?数学应用:xyO 设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x?[0,5]时, f(x)的图象如图所示,试写出不等式f(x)<0的解集.如果f(x)是偶函数呢?52数学应用:上面两个图象也具有对称性,所对应的函数具有奇偶性吗?下面两幅呢?数学应用:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数的条件是 .一次函数y=kx+b(k≠0)是奇函数的条件是 .b=0b=0 函数y=f(x)的奇偶性,是函数的本质属性,可看作是将对称性特殊化.
奇函数是中心对称的特殊形式,偶函数则是轴对称的特殊形式.数学应用:例3.判断函数f(x)=x2+2x,x≤0,x2-2x,x>0的奇偶性.变式:判断函数f(x)=x2-x-1,x<0x2+x-1,x>0的奇偶性.小结:分段函数奇偶性的判断:
先画出图象,结合图象给出奇偶性的结论,再利用定义分段证明.
注:若数字0在定义域内,不能忽略讨论,
且对于奇函数f(x),若0在定义域内,则必有结论f(0)=0数学应用:例4.已知函数f(x)=x5+2ax3+3bx -2,若f(-2)=3,求f(2)的值.小结:1.利用规律f(-x)+f(x)等于常数项的2倍解题.2.一个定义域关于数0对称的函数,总可以表示成一个奇函数与
一个偶函数的和.变式:若函数f(x)是R上的奇函数,g(x)是R上的偶函数,且f(x)+ g(x)=
1x2-x+1,求f(x)与 g(x)的解析式.数学应用:1.定义域内.2.任意一个x.3.都有f(-x)=f(x)f(-x)= -f(x)偶函数奇函数有理函数不含有奇次幂项不含有偶次幂项4.判定具有奇偶性判定不具有奇偶性用定义看定义域举反例小结:作业:思考下列函数的奇偶性:P44第5,6题.(3)f(x)=(x-1)· (4)f(x)=(x-1)· (1)f(x)=|x+1|+ |x-1| (2)f(x)=|x+1|- |x-1| (5)f(x)=2.2 函数的简单性质(4)
教学目标:
1.进一步理解函数的性质,从形与数两个方面引导学生理解掌握函数单调性与函数的奇偶性;
2.能正确地运用函数的有关性质解决相关的问题;
3.通过函数简单性质的教学,培养学生观察、归纳、抽象的能力,培养学生从特殊到一般的概括能力,并从代数的角度给予严密的代数形式表达、推理,培养学生严谨、认真、科学的探究精神,并渗透数形结合的数学思想方法.
教学重点:
函数的简单性质的综合运用.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
(1)复习函数的单调性;
(2)复习函数的奇偶性.
小结:函数的单调性与函数的奇偶性都反映了函数图象的某种变化,通过我们观察、归纳、抽象、概括,并从代数的角度给予严密的代数形式表达、推理.
2.问题.
函数的单调性与函数的奇偶性二者之间是否具有某些必然的联系呢?
二、学生活动
画出函数f(x)=x2-2|x|-1图象,通过图象,指出它的单调区间,并判定它的奇偶性.
三、数学建构
奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,而偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
四、数学运用
1.例题.
例1 已知奇函数f(x)在区间[a,b](0<a<b)上是单调减函数.
求证:函数f(x)在区间[-b,-a]上仍是单调减函数.
跟踪练习:
已知偶函数f(x)在区间[a,b](0<a<b)上是单调减函数,
求证:函数f(x)在区间[-b,-a]上是单调增函数.
(2)已知奇函数f(x)在区间[a,b](0<a<b)上的最大值是3,则函数f(x)在区间[-b,-a]上 ( )
A.有最大值是3 B.有最大值是-3
C.有最小值是3 D.有最小值是-3
例2 已知函数y=f(x)是R上的奇函数,而且x>0时,f(x)=x-1,试求函数y=f(x)的表达式.
例3 已知函数f(x)对于任意的实数x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y).
f(0)的值;
(2)试判断函数f(x)的奇偶性;
(3)若x>0都有f(x)>0,试判断函数的单调性.
2.练习:
(1)设函数f(x)是R上的偶函数,且在(-(,0)上是增函数.则f(-2)与f(a2-2a+3)(a(R)的大小关系是 .
(2)函数f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且在定义域上是增函数.若f(1-a)+f(1-a2)>0,则实数a的取值范围是 .
(3)已知函数f(x+1)是偶函数,则函数f(x)的对称轴是 .
(4)已知函数f(x+1)是奇函数,则函数f(x)的对称中心是 .
(5)已知定义域为R的函数f(x)在(8,+()上为减函数,且函数y=f(x+8)为偶函数,则f(2),f(8),f(10)的大小关系为 .
(6)已知函数f (x)是定义在R上的偶函数,且f (x)=f(2-x),若f (x)在区间[1,2]上是减函数,则f (x)在区间 [-2,-1]上的单调性为 ,在区间[3,4]上的单调性为 .
五、回顾小结
奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
六、作业
课堂作业:课本45页8,11题.
课件14张PPT。高中数学 必修12.2 函数的简单性质(4) 奇函数、偶函数的定义:都有f(-x)= -f(x),则称函数f(x)为奇函数.奇函数的图象关于原点对称.偶函数的图象关于y轴对称.都有f(-x)= f(x),则称函数f(x)为偶函数.情境问题: 如果函数f(x)是奇函数或偶函数,我们就说函数f(x)具有奇偶性.
反之则说函数不具有奇偶性.奇偶性和单调性都是函数的本质属性,这二者之间有何联系呢?已知函数f(x)的定义域为A,若对任意的x?A ,数学探究: 画出函数f(x)=x2-2|x|-1图象,通过图象,指出它的单调区间,并判定它的奇偶性.数学应用:例1.已知奇函数f(x)在区间[a,b](0<a<b)上是单调减函数,
求证:函数f(x)在区间[-b,-a]上仍是单调减函数. 若f(x)是偶函数,则单调性恰好相反.若f(x)是奇函数,则在两个区间上的单调性一致;若(a,b)是奇函数f(x)的单调区间,则(-b,-a)也是单调区间,数学应用: 已知奇函数f(x)在区间[a,b](0<a<b)上的最大值是3,则函数f(x)在区间[-b,-a]上有最 值,该值是 .小-3 设函数f(x)是R上的偶函数,且在(-?,0)上是增函数.则f(-2)与f(a2-2a+3)(a?R)的大小关系是 .f(-2)≥f(a2-2a+3) 函数f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且在定义域上是增函数.
若f(1-a)+f(1-a2)>0,则实数a的取值范围是 .0<a<1数学应用: 已知函数f(x+1)是偶函数,则函数f(x)的对称轴是 . x=1数学应用:变式:已知函数f(x+1)是奇函数,则函数f(x)的对称中是 . (1,0) 若函数f(x)=x2-ax-b满足对于任意的实数x都有f(1+x)=f(1-x),且f(x)的最小值为-2,求实数a,b的值. 已知定义域为R的函数f(x)在(8,+?)上为减函数,且函数y=f(x+8)函数为偶函数,则f(2),f(8),f(10)的大小关系为 . 已知函数f (x)是定义在R上的偶函数,且f (x)=f(2-x),若f (x)在区间[1,2]上是减函数,则f (x)在区间 [-2,-1]上的单调性为 ,在区间[3,4]上的单调性为 .单调增数学应用:f(8)<f(10)< f(2)单调减例2.已知函数y=f(x)是R上的奇函数,而且x>0时,f(x) =x-1,试求函数y=f(x)的表达式.数学应用:练习 函数f (x)=x| x |+px,p为常数,则 ( )
A.对于任何常数p,f (x)既不是奇函数也不是偶函数
B.对于任何常数p,f (x)是奇函数
C.对于任何常数p,f (x)是偶函数
D.只有当p=0时,f (x)是奇函数B数学应用:例3.已知函数f(x)对于任意的实数x、y,都有f(x+y)=f(x)+f(y)
(1)求f(0)的值;
(2)试判断函数f(x)的奇偶性;
(3)若x>0都有f(x)>0,试判断函数的单调性. 数学应用:抽象函数是以常见的函数作为模型.赋值是寻找解决抽象函数的突破口.抽象函数常以单调性和奇偶性为考查内容.数学建构:函数性质的运用用奇偶性确定单调性;用奇偶性确定解析式;抽象函数问题. 如果函数具有奇偶性,那么该函数的定义域关于数零对称.小结:作业:课本45页8,11题.