(共30张PPT)
函数的单调性
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年份
人数(人)
观察图象,请同学们想一想,对于一个函数,它的图象从左到右是逐渐上升的还是逐渐下降的?
O
x
y
O
x
y
2
1
y
O
x
x
y
y=3x
1
3
正比例函数
一次函数
二次函数
反比例函数
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
O
x
y
函数f (x)在给定区间上为增函数。
O
x
y
如何用x与 f(x)来描述上升的图象?
如何用x与 f(x)来描述下降的图象?
函数f (x)在给定区间上为减函数。
O
x
y
如果对于区间I内的任意两个自变量的值x1 、x2,当x1<x2时,都有f(x1)< f(x2), 那么就说f(x)
.
在这个区间I上是单调增函数.
如果对于区间I内的任意两个自变量的值x1 、x2,当x1<x2时,都有f(x1)> f(x2), 那么就说f(x)
.
在这个区间I上是单调减函数.
函数单调性的定义
设函数y=f(x)的定义域为A,区间I A
y=x3在R上是增函数.
y=x3
单调性定义中x1, x2有三个特征:
1、自变量x1,x2属于定义域,并且同属于一个子区间;
2、自变量的任意性;
3、 x1, x2有大小,通常规定x1注意:
函数的单调性是对定义域内某个区间而言的。
单调区间:
如果函数y=f(x)在某个区间上是单调增函数(或单调减函数),则称f(x)在这一区间上具有单调性,这一区间称为单调增(减)区间。
几何意义:
在单调区间上是增函数的图象是上升的;在单调区间上是减函数的图象是下降的。
下图是定义在[-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.
[1,3),[3,5].
解:
y=f(x)的单调区间有
[-5,-2),[-2,1)
其中y=f(x)在[-5,-2), [1,3)上
是减函数,
在[-2,1), [3,5)上是增函数.
作图是发现函数单调性的方法之一.
1
x
y
-1
-2
3
-5
O
1
2
3
4
5
-2
-3
-4
2
-1
画出下列函数的图象,并写出单调区间:(1)y=-x2; (2)y=1/x(x≠0)
1
-1
-1
O
x
y
1
x
y
O
f(x)在定义域 上是减函数吗? 取x1=-1,x2=1 f(-1)=-1 f(1)=1 -1<1 f(-1)<f(1)
证明:
设x1,x2∈R,且x1<x2,则
f(x1)< f(x2)
f(x1)-f(x2)<0
f(x1)=3x1+2
f(x2)=3x2+2
f(x1)-f(x2)=(3x1+2)-( 3x2+2)
=3(x1-x2)
由x1<x2,得 x1-x2<0
另证:
设x1,x2∈R,且x1<x2,则
3 x1<3x2
3 x1+2<3x2+2
即f(x1)< f(x2)
a<b,c>0 ac<bc a<b a+c<b+c
设x1,x2是R上的任意两个实数,且x1<x2,则
求证:函数f(x)=3x+2在R上是增函数.
证明函数单调性的解题步骤:
1、取值
2、作差变形
3、定号
4、判断
练习:证明函数f(x)=-2x+1在区间(-∞,+∞)上是减函数
证明:
(取值)
(定号)
(判断)
上是减函数
(作差变形)
证明:
设x1,x2∈(-∞, 0 ),且x1<x2,则
求证:函数f(x)= 在区间(-∞,0)上是单调增函数。
函数f(x)= 在区间(-∞,0)上是单调增函数。
练习.判断函数f(x)=x2-1在(0,+∞)上是增函数还是减函数?并给予证明
O
x
y
1
1
解:
函数f(x)=x2-1在(0,+∞)上是增函数.
下面给予证明:
设x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2
∴函数f(x)=x2+1在(0,+∞)上是增函数.
单调增函数 单调减函数
图象
图象特征 自左至右,图象上升. 自左至右,图象下降.
数量 特征 y随x的增大而增大.当x1<x2时, f(x1) < f(x2) y随x的增大而减小.当x1<x2时,f(x1) > f(x2)
O
x
y
x1
x2
f(x1)
f(x2)
O
x
y
x2
x1
f(x1)
f(x2)
小结:
判断函数单调性的方法:
1、图象法
2、代数论证法
作业:
谢谢观赏!