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2.3函数的单调性和最值(第2课时)
北师大版(2019)高中数学必修第一册
第二章 函数
第3节 函数的单调性和最值
导入课题
新知讲授
典例剖析
课堂小结
想一想
命题“已知函数的定义域为,若,
,则函数在定义域内是增函数”是真命题吗?
不是真命题,由单个函数值的大小,不能判断或证明函数的单调性,证明函数的单调性,必须严格按照函数单调性的定义,今天我们要进一步研究函数单调性的相关问题——函数单调性的证明.
一、函数的单调性的证明
导入课题
1,函数单调性概念的推广:在函数定义域内的一个区间上,如果对于任意的且,
(1)若或,则称函数在区间上是增函数或单调递增;
(2)若或,则称函数在区间上是减函数或单调递减.
新知探究
典例剖析
课堂小结
导入课题
2,函数单调性的证明步骤:
①任取.任取定义域,且;
②作差.将代入函数解析式,并计算化简;
③定号.判断的正负号;
④下结论.若,则函数在定义域内是减函数或单调递减,
若,则函数在定义域内是增函数或单调递增.
新知探究
典例剖析
课堂小结
一、函数的单调性的证明
二、组合函数单调性的判断方法
导入课题
组合函数单调性的判断方法:
①若函数与函数在区间上都为增函数(或减函数),
则函数在区间上也为增函数(或减函数);
②若函数在区间上为增函数,函数在区间上为减函数,则函数在区间上为增函数;
③若函数在区间上为减函数,函数在区间上为增函数,
则函数在区间上为减函数.
新知探究
典例剖析
课堂小结
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
例3 判断函数的单调性,并给出证明.
解:
画出函数的图象,如图,可
以看出函数在上是减函数,
下面用定义证明这一单调性.
任取,且,则
,即
所以函数在上是减函数.
教材P63例题
解:
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
例4 判断函数的单调性,并给出证明.
画出函数的图象(如图).由图象可
以看出函数在定义域上可
能是增函数.
在定义域 上任取且,
则,∴
,∵,∴
,即,∴函数
在定义域上是增函数.
教材P63例题
解:
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
例5 试用函数单调性的定义证明:函数在区间上单调递减,在区间单调递增.
任取且,
∴,
∵,∴
,即,
∴函数在区间上单调递减.
同理可证,函数在区间上单调递增.
教材P64例题
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习1:下列说法能否判断函数在区间上单调递增?
(1)对于任意的,,都有恒成立;
解:依题意得,对于任意的,,
当时,,所以此时函数在区间上
单调递增,
当时,,所以此时函数在区间上
单调递增,
所以原说法能判断函数在区间上单调递增.
教材P64练习
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习1:下列说法能否判断函数在区间上单调递增?
(2)存在,,使得成立;
教材P64练习
解:由单调性定义可知,仅仅存在,,
使得成立,不能判断函数的单调性.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习1:下列说法能否判断函数在区间上单调递增?
(3)对于任意的,都有恒成立,并且对
于任意的,都有也恒成立.
教材P64练习
解:依题意得,对于任意的,
∵,∴,所以此时函数在区间
上单调递增,
同理,对于任意的,函数在区间上单调
递增,
所以原说法能判断函数在区间上单调递增.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习2:已知函数在区间上单调,求实数
的取值范围.
教材P64练习
解:由函数的解析式可知,函数为二次函数,其图象开口向上,
对称轴为,
∵函数在区间上单调,
所以,或.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
练习3:证明:函数在定义域上是增函数.
教材P64练习
解:任取,且,
则
∵,∴,
∴,即,
∴函数在定义域R上是增函数.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考1:已知,函数是区间上的单调递增
函数,求实数的取值范围.
解:任取,且,依题意得
.
因为,所以,
由于函数在单调递增,所以,
又因为,所以,故
所以实数的取值范围是.
思考探究:函数单调性的应用
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考2:设函数,证明:当时,函数在
区间上是减函数;
解:设,且
.
思考探究:函数单调性的证明
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
思考2:设函数,证明:当时,函数在区间上是减函数;
因为,所以,,,
,所以. .
即,函数在区间上是减函数.
思考探究:函数单调性的证明
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
课堂
小结
本节重点
思想方法
1,函数的单调性和最值是函数的重要性质之一,它反映了函数的变化趋势,通过函数图象,可以直观、定性地进行初步判断;
2,函数单调性的证明,必须严格按照定义来证,特别是必须证明定义域内的任意
,都能使具有相应大小关系.
3,动轴定区间题型;定轴动区间题型.
一、函数的单调性的证明
1,函数单调性的概念的推广
2,函数单调性证明的步骤
二,组合函数单调性的判断方法
1,与都为增(减),
则也为增(减);
2,为增,为减,
则为增;
3,为减,为增,
则为减.
导入课题
新知探究
典例剖析
课堂小结
课后作业
作业1:课本P65 A组T5
作业2:课本P65 B组T1
谢谢聆听!