(共17张PPT)
函数的单调性
数与形,本是相倚依
焉能分作两边飞
数无形时少直觉
形少数时难入微
数形结合百般好
隔离分家万事休
切莫忘,几何代数统一体
永远联系莫分离
—— 华罗庚
生活中的例子
德国有一位著名的心理学家艾宾浩斯,对人类的记忆牢固程度进行了有关研究.他经过测试,得到了以下一些数据:
时间间隔 t 刚记忆完毕 20分钟后 60分钟后 8-9
小时后 1天后 2天后 6天后 一个月后
记忆量y
(百分比) 100 58.2 44.2 35.8 33.7 27.8 25.4 21.1
以上数据表明,记忆量y是时间
间隔t的函数. 艾宾浩斯根据这
些数据描绘出了著名的“艾宾浩
斯遗忘曲线”,如图.
1
2
3
t
y
o
20
40
60
80
100
北京市8月8日一天24小时内气温随时间变化曲线图
能用图象上动点P(x,y)的横、纵坐标关系来说明上升或下降趋势吗?
x
y
o
x
y
o
x
y
o
在某一区间内,
当x的值增大时,函数值y也增大——图像在该区间内逐渐上升;
当x的值增大时,函数值y反而减小——图像在该区间内逐渐下降。
局部上升或下降
下降
上升
那么就说在f(x)这个区间上是单调
减函数,I称为f(x)的单调 减 区间.
O
x
y
x1
x2
f(x1)
f(x2)
类比单调增函数的研究方法定义单调减函数.
x
O
y
x1
x2
f(x1)
f(x2)
设函数y=f(x)的定义域为I,区间D I.
如果对于属于定义域I内某个区间D上
的任意两个自变量的值x1,x2,
设函数y=f(x)的定义域为I,区间D I.
如果对于属于定义域I内某个区间D上
的任意两个自变量的值x1,x2,
那么就说在f(x)这个区间上是单调增 函数,D称为f(x)的单调 区间.
增
当x1<
当x1<
>
单调区间
(2)函数单调性是针对某个区间而言的,是一个局部性质;
(1)如果函数 y =f(x)在区间D是单调增函数或单调减函数,那么就说函数 y =f(x)在区间D上具有单调性。
在单调区间上,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的。
判断1:函数 f (x)= x2 在 是单调增函数;
x
y
o
(2)函数单调性是针对某个区间而言的,是一个局部性质;
(1)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。
在单调区间上,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的。
判断2:定义在R上的函数 f (x)满足 f (2)> f(1),则函数 f (x)在R上是增函数;
(3) x 1, x 2 取值的任意性
y
x
O
1
2
f(1)
f(2)
例1
如图定义在闭区间 [-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 , y= f(x)是增函数还是减函数
解:函数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[-2,1), [3,5]是增函数。
注意:函数y= f(x)在[-5,-2)∪[1,3)上不是减函数。可以说:函数y= f(x)在[-5,-2)和[1,3)上是减函数
x
o
y
1
2
3
5
-1
-2
-3
-5
-1
-2
1
2
例2
x
y
2
1
o
单调递减区间:
单调递增区间:
单调增区间
单调减区间
a>0
a<0
的对称轴为
返回
例3.证明:函数 在 上是增函数.
证明:在区间 上任取两个值 且
,且
所以函数 在区间上 是增函数.
思考:如何证明一个函数是单调递增的呢?
取值
变形
作差
定号
判断
判断函数单调性的方法步骤
①取值: 任取x1,x2,且x1②作差:f(x1)-f(x2);
③变形:(因式分解和配方等)乘积或商式;
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)在给定的区间上的单调性).
利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:
强化训练:
1.证明函数 在 是减函数
成果运用
若二次函数 在区间 上单调递增,求a的取值范围。
解:二次函数 的对称轴为 ,
由图象可知只要 ,即 即可.
o
x
y
1
x
y
1
o
小结
1、函数的单调性——增函数和减函数、 函数的单调区间.
函数y= f(x)在其单调递增区间上的图象是上升的,在单调递减区间上的图象是下降的.
2、根据函数的图象确定函数的单调性、单调区间.并注意写单调区间不要轻易用并集连接。
3、函数单调性的证明,证明一般分五步:
取 值 → 作 差 → 化简 → 判号 → 下结论