第三章 探究课2 探究函数f(x)=x+1x的图象与性质(课件 学案)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

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名称 第三章 探究课2 探究函数f(x)=x+1x的图象与性质(课件 学案)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-07-31 21:48:27

文档简介

 探究函数f (x)=x+的图象与性质
1.函数f (x)=x+的图象
2.函数f (x)=x+的性质
(1)定义域为{x|x≠0}.
(2)值域为(-∞,-2]∪[2,+∞).
(3)奇偶性:奇函数.
(4)单调性:由函数f (x)=x+的图象可知,函数f (x)=x+在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,0),(0,1)上单调递减.
(5)最大值、最小值:由函数的值域可知,函数无最大、最小值,但是当x>0时,函数有最小值为2,当x<0时,函数有最大值为-2.
(6)对称性:由函数的奇偶性可知,函数图象关于(0,0)成中心对称.
【典例】 【链接教材P86习题3.2T8】
探究函数f (x)=x+(a>0)的性质,并画出它的简图(单调性需证明,其余性质列出即可).
[尝试解答] _________________________________________________________
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[母题探究] 当a<0时,探究该函数的性质,并画出函数的简图(单调性需证明,其余性质列出即可).
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已知函数f (x)=x+,x∈(0,+∞)有如下性质:如果常数k>0,那么该函数在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增.
利用上述性质或用其他方法解决下列问题:
(1)若a>0,函数y=x+(x>0)的值域为[6,+∞),求实数a的值;
(2)若关于x的方程4x2-2(b+6)x-b-3=0在x∈[0,1]上有解,求实数b的取值范围.
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探究课2 探究函数f(x)=x+的图象与性质
典例探究
典例 解:(1)定义域:{x|x≠0};
(2)值域:(-∞,-2]∪[2,+∞);
(3)奇偶性:奇函数;
(4)单调性:函数f(x)=x+(a>0)在(-∞,-)和(,+∞)上单调递增,在[-,0)和(0,]上单调递减,证明如下:
x1,x2∈(0,],且x1则f (x1)-f (x2)=x1+
=(x1-x2)·.
因为0所以x1-x2<0,0所以>1,
所以1-<0,
所以f (x1)-f (x2)>0,
即f (x1)>f (x2).
所以f (x)在(0,]上单调递减.
x1,x2∈(,+∞),且x1则f (x1)-f (x2)=(x1-x2).
因为x1-x2<0,x1x2>a,
所以<1,
所以1->0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
所以f(x1)所以f(x)在(,+∞)上单调递增.
同理,f(x)在(-∞,-)上单调递增,
在[-,0)上单调递减.
其图象如图所示.
母题探究 解:(1)定义域:{x|x≠0};
(2)值域:R;
(3)奇偶性:奇函数;
(4)函数f(x)在区间(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,证明如下:
x1,x2∈(0,+∞),且x1则f (x1)-f (x2)=x1+=(x1-x2),
因为0所以x1-x2<0,
又a<0,所以1->0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)所以函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
同理可知,函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递增.
其图象如图所示.
对点训练
解:(1)由上述性质及题设可知,
当x时,ymin6,
解得实数a的值为9.
(2)由题得b,
令t=2x+1,t∈[1,3],
所以x,
所以b=t+-8,在t∈[1,3]上有解,
由上述性质可知b=t+-8在t∈[1,2]上单调递减,在t∈[2,3]上单调递增,
所以t=2时,bmin=-4,
当t=1时,b=-3,当t=3时,b=-,
所以bmax=-3.
故实数b的取值范围为[-4,-3].
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探究课2 探究函数 f (x)=x+的图象与性质
第一章
集合与常用逻辑用语
1.函数 f (x)=x+的图象
2.函数 f (x)=x+的性质
(1)定义域为{x|x≠0}.
(2)值域为(-∞,-2]∪[2,+∞).
(3)奇偶性:奇函数.
(4)单调性:由函数f (x)=x+的图象可知,函数f (x)=x+在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,0),(0,1)上单调递减.
(5)最大值、最小值:由函数的值域可知,函数无最大、最小值,但是当x>0时,函数有最小值为2,当x<0时,函数有最大值为-2.
(6)对称性:由函数的奇偶性可知,函数图象关于(0,0)成中心对称.
【典例】 【链接教材P86习题3.2T8】
探究函数f (x)=x+(a>0)的性质,并画出它的简图(单调性需证明,其余性质列出即可).
[解] (1)定义域:{x|x≠0};
(2)值域:(-∞,-2]∪[2,+∞);
(3)奇偶性:奇函数;
(4)单调性:函数f (x)=x+(a>0)在和(,+∞)上单调递增,在[-,0)和(0,]上单调递减,证明如下:
x1,x2∈(0,],且x1则f (x1)-f (x2)=x1+
=(x1-x2)·.
因为0所以x1-x2<0,0所以>1,
所以1-<0,
所以f (x1)-f (x2)>0,
即f (x1)>f (x2).
所以f (x)在(0,]上单调递减.
x1,x2∈(,+∞),且x1则f (x1)-f (x2)=(x1-x2).
因为x1-x2<0,x1x2>a,
所以<1,
所以1->0,
所以f (x1)-f (x2)<0,
所以f (x1)所以f (x)在(,+∞)上单调递增.
同理,f (x)在(-∞,-)上单调递增,在[-,0)上单调递减.
其图象如图所示.
[母题探究] 当a<0时,探究该函数的性质,并画出函数的简图(单调性需证明,其余性质列出即可).
[解] (1)定义域:{x|x≠0};
(2)值域:R;
(3)奇偶性:奇函数;
(4)函数f (x)在区间(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,证明如下:
x1,x2∈(0,+∞),且x1则f (x1)-f (x2)=x1+=(x1-x2),
因为0所以x1-x2<0,
又a<0,所以1->0,
所以f (x1)-f (x2)<0,
即f (x1)所以函数f (x)在区间(0,+∞)上单调递增;
同理可知,函数f (x)在区间(-∞,0)上单调递增.
其图象如图所示.
【教材原题·P86习题3.2T8】(1)根据函数单调性的定义证明函数y=x+在区间[3,+∞)上单调递增.
(2)讨论函数y=x+在区间(0,+∞)上的单调性.
(3)讨论函数y=x+(k>0)在区间(0,+∞)上的单调性.
[解] (1)证明: x1,x2∈[3,+∞)且x1<x2,
则y1-y2=x1+=(x1-x2)+.
∵x1,x2∈[3,+∞),
∴x1x2>0,x1x2>9.
又∵x1<x2,
∴x1-x2<0,
∴y1-y2<0,即y1<y2.
∴y=x+在区间[3,+∞)上单调递增.
(2) x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2.
y1-y2=x1+=.
①当x1,x2∈(0,3]时,x1x2>0,x1x2-9<0,又x1-x2<0,
∴y1-y2>0,即y1>y2.∴y=x+在(0,3]上单调递减.
②当x1,x2∈[3,+∞)时,x1x2>0,x1x2-9>0,又x1-x2<0.
∴y1-y2<0,即y1<y2.
∴y=x+在[3,+∞)上单调递增.
(3) x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,
则y1-y2==.
①当x1,x2∈(0,]时,x1x2>0,x1x2-k<0,
又x1-x2<0,∴y1-y2>0,即y1>y2.
∴y=x+(k>0)在(0,]上单调递减.
②当x1,x2∈[,+∞)时,x1x2>0,x1x2-k>0,
又x1-x2<0,∴y1-y2<0,即y1<y2.
∴y=x+(k>0)在[,+∞)上单调递增.
已知函数f (x)=x+,x∈(0,+∞)有如下性质:如果常数k>0,那么该函数在(0,]上单调递减,在[,+∞)上单调递增.
利用上述性质或用其他方法解决下列问题:
(1)若a>0,函数y=x+(x>0)的值域为[6,+∞),求实数a的值;
(2)若关于x的方程4x2-2(b+6)x-b-3=0在x∈[0,1]上有解,求实数b的取值范围.
[解] (1)由上述性质及题设可知,
当x=时,ymin=+=2=6,
解得实数a的值为9.
(2)由题得b=,
令t=2x+1,t∈[1,3],
所以x=,
所以b=t+-8,在t∈[1,3]上有解,
由上述性质可知b=t+-8在t∈[1,2]上单调递减,在t∈[2,3]上单调递增,
所以t=2时,bmin=-4,
当t=1时,b=-3,当t=3时,b=-,
所以bmax=-3.
故实数b的取值范围为[-4,-3].
谢 谢!