高中数学(人教版A版必修一)配套课件2份、教案、同步练习题,补习复习资料:1.3.1函数的单调性

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名称 高中数学(人教版A版必修一)配套课件2份、教案、同步练习题,补习复习资料:1.3.1函数的单调性
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-07-19 21:24:22

文档简介

§1.3.1函数的单调性
一、教学目标
1、知识与技能:
(1)建立增(减)函数的概念
通过观察一些函数图象的特征,形成增(减)函数的直观认识. 再通过具体函
数值的大小比较,认识函数值随自变量的增大(减小)的规律,由此得出增(减)函数单调性的定义 . 掌握用定义证明函数单调性的步骤。
(2)函数单调性的研究经历了从直观到抽象,以图识数的过程,在这个过程中,让学生通过自主探究活动,体验数学概念的形成过程的真谛。
2、过程与方法
(1)通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;
(2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;
(3)能够熟练应用定义判断与证明函数在某区间上的单调性.
3、情态与价值,使学生感到学习函数单调性的必要性与重要性,增强学习
函数的紧迫感.
二、教学重点与难点
重点:函数的单调性及其几何意义.
难点:利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性.
三、学法与教学用具
1、从观察具体函数图象引入,直观认识增减函数,利用这定义证明函数单调性。通过练习、交流反馈,巩固从而完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、计算机.
四、教学思路:
(一)创设情景,揭示课题
观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:
 随x的增大,y的值有什么变化?
 能否看出函数的最大、最小值?
 函数图象是否具有某种对称性?
画出下列函数的图象,观察其变化规律:
(1)f(x) = x
 从左至右图象上升还是下降 ______?
 在区间 ____________ 上,随着x的增
大,f(x)的值随着 ________ .
(2)f(x) = -x+2
 从左至右图象上升还是下降 ______?
 在区间 ____________ 上,随着x的增
大,f(x)的值随着 ________ .
(3)f(x) = x2
在区间 ____________ 上,
f(x)的值随着x的增大而 ________ .
 在区间 ____________ 上,f(x)的值随
着x的增大而 ________ .
3、从上面的观察分析,能得出什么结论?
学生回答后教师归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变
化趋势不同,同一函数在不同区间上变化趋势也不同,函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映,这就是我们今天所要研究的函数的一个重要性质——函数的单调性(引出课题)。
(二)研探新知
1、y = x2的图象在y轴右侧是上升的,如何用数学符号语言来描述这种“上升”呢?
学生通过观察、思考、讨论,归纳得出:
函数y = x2在(0,+∞)上图象是上升的,用函数解析式来描述就是:对于(0,+∞)上的任意的x1,x2,当x1<x2时,都有x12<x22 . 即函数值随着自变量的增大而增大,具有这种性质的函数叫增函数。
2.增函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,
如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x13、从函数图象上可以看到,y= x2的图象在y轴左侧是下降的,类比增函数的定义,你能概括出减函数的定义吗?
注意:
 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;
 必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x14.函数的单调性定义
如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间:
(三)质疑答辩,发展思维。
根据函数图象说明函数的单调性.
例1 如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?
解:略
例2 物理学中的玻意耳定律P=(k为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V减少时,压强P将增大。试用函数的单调性证明之。
分析:按题意,只要证明函数P=在区间(0,+∞)上是减函数即可。
证明:略
3.判断函数单调性的方法步骤
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:
① 任取x1,x2∈D,且x1 ② 作差f(x1)-f(x2);
③变形(通常是因式分解和配方);
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D上的单调性).
巩固练习:
 课本P38练习第1、2、3题;
 证明函数在(1,+∞)上为增函数.
例3.借助计算机作出函数y =-x2 +2 | x | + 3的图象并指出它的的单调区间.
解:(略)
思考:画出反比例函数的图象.
 这个函数的定义域是什么?
 它在定义域I上的单调性怎样?证明你的结论.
(四)归纳小结
函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:
取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论
(五)设置问题,留下悬念
1、教师提出下列问题让学生思考:
①通过增(减)函数概念的形成过程,你学习到了什么?
②增(减)函数的图象有什么特点?如何根据图象指出单调区间?
③怎样用定义证明函数的单调性?
师生共同就上述问题进行讨论、交流,发表自己的意见。
2、书面作业:课本P39习题1、3题(A组)第1-5题。
课时提升作业(十)
函数的单调性
(25分钟 60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.对于函数y=f(x),在给定区间上有两个数x1,x2,且x1A.一定是增函数  B.一定是减函数
C.可能是常数函数 D.单调性不能确定
【解析】选D.由单调性定义可知,不能用特殊值代替一般值.
【误区警示】本题易错选A,原因是对增函数概念理解不到位,用特殊值代替一般值,因而是错误的.
2.(2018·昆明高一检测)下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是 (  )
A.y=|x|  B.y=3-x
C.y=  D.y=-x2+4
【解析】选A.B在R上为减函数;C在(-∞,0)和(0,+∞)上为减函数;D在(-∞,0)上为增函数,在(0,+∞)上为减函数.
【补偿训练】下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是 (  )
①y=-x+1;②y=-;③y=x2-4x+5;④y=.
A.①    B.②   C.③   D.④
【解析】选B.结合函数的图象可知②在区间(0,2)上为增函数,而①③④在区间(0,2)上均为减函数.
3.函数f(x)在区间(-2,3)上是增函数,则y=f(x+4)的递增区间是 (  )
A.(2,7) B.(-2,3)
C.(-6,-1) D.(0,5)
【解析】选C.函数y=f(x+4)是函数f(x)向左平移4个单位得到,
因为函数f(x)在区间(-2,3)上是增函数,
所以y=f(x+4)的增区间为(-2,3)向左平移4个单位,即增区间为(-6,-1).
4.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),则下列结论中不正确的是 (  )
A.>0
B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0
C.f(a)D.>0
【解析】选C.由函数单调性的定义可知,若函数y=f(x)在给定的区间上是增函数,则x1-x2与f(x1)-f(x2)同号,由此可知,选项A,B,D正确;对于C,若x15.(2018·荆门高一检测)函数f(x)=x2-2(a-1)x+1在区间[5,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是 (  )
A.[6,+∞) B.(6,+∞) C.(-∞,6] D.(-∞,6)
【解析】选C.函数f(x)的对称轴x=a-1,因为函数f(x)在[5,+∞)上是增函数,所以a-1≤5,所以a≤6.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.函数f(x)=的减区间是    .
【解题指南】本题可先作出函数图象,由图象观察减区间.
【解析】函数f(x)的图象如图所示.则减区间是(0,1].
答案:(0,1]
7.(2018·益阳高一检测)设函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,则f(-3)与f(-π)的大小关系是      .
【解析】由(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,可知函数f(x)为增函数,又因为-3>-π,所以f(-3)>f(-π).
答案:f(-3)>f(-π)
8.(2018·呼和浩特高一检测)已知函数f(x)在R上是减函数,A(0,-2),B(-3,2)是其图象上的两点,那么不等式-2【解析】因为A(0,-2),B(-3,2)在函数y=f(x)的图象上,所以f(0)=-2,f(-3)=2,故-2答案:(-3,0)
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.如图分别为函数y=f(x)和y=g(x)的图象,试写出函数y=f(x)和y=g(x)的单调增区间.
【解题指南】根据函数的图象写出函数的单调区间,主要是观察图象,找到最高点或最低点的横坐标,便可得到一个单调区间,由图象的上升或下降的趋势确定是递增还是递减的区间.
【解析】由题意,确定函数y=f(x)和y=g(x)的单调增区间,即寻找图象中呈上升趋势的一段图象.
由图(1)可知,在[1,4)和[4,6)内,y=f(x)是单调递增的.
由图(2)可知,在和内,y=g(x)是单调递增的.
10.(2018·烟台高一检测)已知函数f(x)=.
(1)求f(x)的定义域.
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并用单调性的定义加以证明.
【解析】(1)由x2-1≠0,得x≠±1,
所以函数f(x)=的定义域为{x∈R|x≠±1}.
(2)函数f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
证明:任取x1,x2∈(1,+∞),且x1则f(x1)-f(x2)=-
=.
因为x2>x1>1,所以-1>0,-1>0,x2-x1>0,x2+x1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
(20分钟 40分)
一、选择题(每小题5分,共10分)
1.函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈(-∞,-2]时是减函数,x∈[-2,+∞)时是增函数,则f(1)等于 (  )
A.-3     B.13
C.7       D.由m而定的常数
【解析】选B.由题意知=-2,所以m=-8,所以f(x)=2x2+8x+3,f(1)=2+8+3=13.
2.(2018·开封高一检测)设函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则 (  )
A.f(a)>f(2a)    B.f(a2)C.f(a2+a)【解析】选D.因为a2+1-a=+>0,所以a2+1>a,又因为函数f(x)在
(-∞,+∞)上为减函数,所以f(a2+1)二、填空题(每小题5分,共10分)
3.(2018·南宁高一检测)函数y=在(-2,+∞)上为增函数,则a的取值范围是    .
【解析】因为y==1-,所以函数的单调增区间为(-∞,-a),(-a,+∞),要使函数在(-2,+∞)上为增函数,只要-2≥-a,即a≥2.
答案:a≥2
【拓展延伸】单调性中的参数问题
(1)根据函数的单调性研究参数的取值范围问题,往往会根据函数在某一区间上的增减性确定不等式,此时常需要将含参数的变量单独移到一侧,用变量的范围来推出参数的范围.
(2)含参数的问题经常需分类讨论,要求有很强的观察力,同时要特别注意定义域的限制.
4.(2018·三明高一检测)f(x)是定义在[0,+∞)上的减函数,则不等式f(x)【解析】依题意,得不等式组解得答案:
【误区警示】解答本题时易忽视函数定义域而出错.
三、解答题(每小题10分,共20分)
5.设函数f(x)是R上的单调增函数,F(x)=f(x)-f(2-x).
求证:函数F(x)在R上是单调增函数.
【证明】任取x1,x2∈R,且x1因为函数f(x)是R上的单调增函数,
所以f(x1)f(2-x2),
即f(x1)-f(x2)<0,f(2-x1)-f(2-x2)>0,
所以F(x1)-F(x2)=[f(x1)-f(2-x1)]-[f(x2)-f(2-x2)]=[f(x1)-f(x2)]+
[f(2-x2)-f(2-x1)]<0,即F(x1)-F(x2)<0,所以F(x1)所以函数F(x)在R上是单调增函数.
6.(2018·延边高一检测)定义在R上的函数f(x)满足:f(m+n)=f(m)+f(n)-2对任意m,n∈R恒成立.当x>0时,f(x)>2.
(1)证明f(x)在R上是增函数.
(2)已知f(1)=5,解关于t的不等式f(t-1)≤8.
【解析】(1)对任意x1,x2∈R,且x10,所以f(x2-x1)>2,f(x1)-
f(x2)=f(x1)-f(x2-x1+x1)=f(x1)-f(x2-x1)-f(x1)+2=2-f(x2-x1)<0,所以f(x1)(2)因为f(1)=5,所以f(2)=f(1)+f(1)-2=8,
由f(t-1)≤8得f(t-1)≤f(2).
因为f(x)在R上为增函数,所以t-1≤2,即t≤3,
故不等式的解集为{t|t≤3}.
课件20张PPT。1.3.1 单调性与最大(小)值 第1课时从直观上看,函数图象这种______________的变化趋势就是函数的一个重要性质——函数的_________。一、实例探究上升或下降单调性随着时间t 增大,f(t)____随着时间 t 增大,f(t)____随着时间 t 增大,f(t)______ 某盆地某日温度T与时间t的函数T=f(t)的图象思考:
图象从左到右变化趋势?气温随时间增加的变化规律?
随着t 的增大,相应的函数值的变化规律是什么?在区间 [0 , 4), 图象呈_____趋势;在区间 [4, 14), 图象呈____趋势;在区间 [14, 24], 图象呈____趋势;一、实例探究减小增大减小下降上升下降某盆地某日温度T与时间t的函数T=f(t)的图象一、实例探究从直观上看,函数图象这种上升或下降的变化趋势就是函数的一个重要性质——函数的单调性。从数值上看,在定义域I内某个区间D上随着自变量变大,函数值是变大或是变小——函数的单调性.y
f(x)=x2x012-1-2 二、基础知识讲解323241问题:观察这两个函数图象,
(1)函数定义域是什么?
(2)这两个函数图象升降变化有什么特点?
(3)随着自变量 x 的变化,函数值 f(x)大小 有什么变化规律?x012-11y
f(x)=x从左到右呈
“上升”趋势在 y 轴左侧呈“下降”趋势在 y 轴右侧呈“上升”趋势在 y 轴左侧呈“下降”趋势在 y 轴右侧呈“上升”趋势1、增函数: 如果对于定义域 I 内某个区间 D 上的任意两个自变量的值 x1、x2,当 x1 f(x2),那么就说 f(x) 在这个区间D上是减函数.1、增函数: 如果对于定义域 I 内某个区间 D 上的任意两个自变量的值 x1、x2,当 x1 f(x2),那么就说 f(x) 在这个区间D上是减函数.3、单调区间 :
如果函数 y=f(x) 在区间D上是增函数或减函数,那么就说 f(x) 在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做 y=f(x) 的单调区间。 判断正误:(1)对于区间D内的任意两个自变量的值x1,x2,当 x1 f(x1)< f(x2),f(x) 在区间D上才是增函数 ——强调“任意”(2)函数f(x)在区间A、B上均为增(减)函数,一般不能简单认为f(x)在A ∪ B上是增(减)函数 ——单调区间之间不能用“∪”(3)单调性是针对函数的定义域内的某个区间而言,不一定整个定义域内都具有单调性. ——在谈单调性时一定要强调区间(1)函数单调性是对定义域某个区间而言,单独一点,由于其函数值
是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以不存在单调性问题.例1、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.看图判断单调区间解: y = f(x) 的单调减区间有:[-5,-2),[1,3) 单调增区间有:[-2,1), [3,5].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.增函数:
如果对于定义域 I 内某个区间 D 上的任意两个自变量的值 x1、x2,当 x1 (1) 这个函数的定义域是什么?
(2) 它在定义域 I 上的单调性怎样?证明你的结论. 三、练习巩固CAC4、(1)二次函数 y=x2﹣2x+1 的单调递增区间是:(2)二次函数 y=﹣x2﹣2x+1 的单调递增区间是:(3)二次函数 y=x2﹣2ax+1 的单调递增区间是:(4)二次函数 y=ax2+bx+c 的单调递增区间是:[1,+∞)(-∞,1][a,+∞)三、练习巩固四、作业课题:§1.3.1函数的单调性
教学目的:(1)通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;
(2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;
(3)能够熟练应用定义判断数在某区间上的的单调性.
教学重点:函数的单调性及其几何意义.
教学难点:利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性.
教学过程:
引入课题
观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:
 随x的增大,y的值有什么变化?
 能否看出函数的最大、最小值?
 函数图象是否具有某种对称性?
画出下列函数的图象,观察其变化规律:
1.f(x) = x
 从左至右图象上升还是下降 ______?
 在区间 ____________ 上,随着x的增
大,f(x)的值随着 ________ .
2.f(x) = -2x+1
 从左至右图象上升还是下降 ______?
 在区间 ____________ 上,随着x的增
大,f(x)的值随着 ________ .
3.f(x) = x2
在区间 ____________ 上,f(x)的值随
着x的增大而 ________ .
 在区间 ____________ 上,f(x)的值随
着x的增大而 ________ .
新课教学
(一)函数单调性定义
1.增函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,
如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1思考:仿照增函数的定义说出减函数的定义.(学生活动)
注意:
 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;
 必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x12.函数的单调性定义
如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间:
3.判断函数单调性的方法步骤
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:
 任取x1,x2∈D,且x1  作差f(x1)-f(x2);
 变形(通常是因式分解和配方);
 定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);
 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
(二)典型例题
例1.(教材P34例1)根据函数图象说明函数的单调性.
解:(略)
巩固练习:课本P38练习第1、2题
例2.(教材P34例2)根据函数单调性定义证明函数的单调性.
解:(略)
巩固练习:
 课本P38练习第3题;
 证明函数在(1,+∞)上为增函数.
例3.借助计算机作出函数y =-x2 +2 | x | + 3的图象并指出它的的单调区间.
解:(略)
思考:画出反比例函数的图象.
 这个函数的定义域是什么?
 它在定义域I上的单调性怎样?证明你的结论.
说明:本例可利用几何画板、函数图象生成软件等作出函数图象.
归纳小结,强化思想
函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:
取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论
作业布置
书面作业:课本P45 习题1.3(A组) 第1- 5题.
提高作业:设f(x)是定义在R上的增函数,f(xy)=f(x)+f(y),
 求f(0)、f(1)的值;
 若f(3)=1,求不等式f(x)+f(x-2)>1的解集.
课件33张PPT。第1课时 函数的单调性第一章  1.3.1 单调性与最大(小)值1.理解单调区间、单调性等概念;
2.会划分函数的单调区间,判断单调性;
3.会用定义证明函数的单调性.问题导学题型探究达标检测学习目标问题导学     新知探究 点点落实知识点一 函数单调性思考1 画出函数f(x)=x、f(x)=x2的图象,并指出f(x)=x、f(x)=x2的图象的升降情况如何?答案答案 两函数的图象如下:函数f(x)=x的图象由左到右是上升的;
函数f(x)=x2的图象在y轴左侧是下降的,在y轴右侧是上升的.一般地,单调性是相对于区间来说的,函数图象在某区间上上升,则函数在该区间上为增函数,该区间称为增区间.反之则为减函数,相应区间称为减区间.思考2 用图象在某区间上上升(或下降)来描述函数单调性很直观,课本为什么还要用定义刻画单调性?答案答案 因为很多时候我们不知道函数图象是什么样的.一般地,设函数f(x)的定义域为I:
(1)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1(2)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是 .答案增函数减函数知识点二 函数的单调区间答案一般地,有下列常识:
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D?定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.返回题型探究     重点难点 个个击破类型一 求单调区间并判断单调性例1 (1)如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?解析答案解 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,在区间[-2, 1],[3, 5]上是增函数.解析答案(2)写出y=x2-3|x|+2的单调区间.画出草图:反思与感悟函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D上函数要么是增函数,要么是减函数,不能二者兼有.解析答案跟踪训练1 (1)根据下图说出函数在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数;解 函数在[-1,0],[2,4]上是减函数,在[0,2],[4,5]上是增函数.解析答案(2)写出y=|x2-2x-3|的单调区间.所以y=|x2-2x-3|的单调减区间是(-∞,-1],[1,3];
单调增区间是[-1,1],[3,+∞).类型二 证明单调性例2 (1)物理学中的玻意耳定律p= (k为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V减小时,压强p将增大.试用函数的单调性证明之;解析答案解析答案证明 根据单调性的定义,设V1,V2是定义域(0,+∞)上的任意两个实数,且V1<V2,则由V1,V2∈(0,+∞),得V1V2>0.
由V10.
又k>0,于是p(V1)-p(V2)>0,即p(V1)>p(V2).所以,函数p= ,V∈(0,+∞)是减函数,也就是说,当体积V减小时,压强p将增大.解析答案(2)已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.证明 方法一 设x1,x2是实数集上的任意两个实数,且x1>x2.令x+y=x1,y=x2,则x=x1-x2>0.
f(x1)-f(x2)=f(x+y)-f(y)=f(x)+f(y)-1-f(y)=f(x)-1.∵x>0,∴f(x)>1,f(x)-1>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
∴函数f(x)在R上是增函数.
方法二 设x1>x2,则x1-x2>0,
从而f(x1-x2)>1,即f(x1-x2)-1>0.
f(x1)=f[x2+(x1-x2)]=f(x2)+f(x1-x2)-1>f(x2),故f(x)在R上是增函数.反思与感悟运用定义判断或证明函数的单调性时,应在函数的定义域内给定的区间上任意取x1,x2且x10时,0∵当x>0时,0<f(x)<1,∴f(1)≠0,∴f(0)=1.
令m=x<0,n=-x>0,
则f(m+n)=f(0)=f(-x)·f(x)=1,∴f(x)f(-x)=1,∴对任意实数x,f(x)恒大于0.
设任意x10,
∴0=f(x2-x1)f(x1)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0,
∴f(x)在R上单调递减.类型三 用单调性解不等式例3 (1)已知函数f(x)在区间(a,b)上是增函数,x1,x2∈(a,b)且f(x1)则由f(x)在区间(a,b)上是增函数,
得f(x1)≥f(x2),与已知f(x1)∴x1f(1-a)A.f(x)在(-∞,-1)上是减函数
B.f(x)是减函数
C.f(x)是增函数
D.f(x)在(-∞,-1)上是增函数D12345答案C12345答案B123454.已知函数y=f(x)满足:f(-2)>f(-1),f(-1)A.函数y=f(x)在区间[-2,-1]上单调递减,在区间[-1,0]上单调递增
B.函数y=f(x)在区间[-2,-1]上单调递增,在区间[-1,0]上单调递减
C.函数y=f(x)在区间[-2,0]上的最小值是f(-1)
D.以上的三个结论都不正确答案D123455.设(a,b),(c,d)都是函数f(x)的单调增区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1A.f(x1)f(x2)
C.f(x1)=f(x2) D.不能确定答案D1.若f(x)的定义域为D,A?D,B?D,f(x)在A和B上都单调递减,未必有f(x)在A∪B上单调递减.
2.对增函数的判断,当x14.若f(x),g(x)都是增函数,h(x)是减函数,则:①在定义域的交集(非空)上,f(x)+g(x)单调递增,f(x)-h(x)单调递增,②-f(x)单调递减,§1.3 函数的基本性质
1.3.1 单调性与最大(小)值
第1课时 函数的单调性
课时目标 1.理解函数单调性的性质.2.掌握判断函数单调性的一般方法.
1.函数的单调性
一般地,设函数f(x)的定义域为I:
(1)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1(2)如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是__________.
(3)如果函数y=f(x)在区间D上是________或________,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有________________,区间D叫做y=f(x)的__________.
2.a>0时,二次函数y=ax2的单调增区间为________.
3.k>0时,y=kx+b在R上是____函数.
4.函数y=的单调递减区间为__________________.
一、选择题
1.定义在R上的函数y=f(x+1)的图象如右图所示.
给出如下命题:
①f(0)=1;
②f(-1)=1;
③若x>0,则f(x)<0;
④若x<0,则f(x)>0,其中正确的是(  )
A.②③B.①④
C.②④D.①③
2.若(a,b)是函数y=f(x)的单调增区间,x1,x2∈(a,b),且x1A.f(x1)C.f(x1)>f(x2) D.以上都可能
3.f(x)在区间[a,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上(  )
A.至少有一个根B.至多有一个根
C.无实根D.必有唯一的实根
4.函数y=x2-6x+10在区间(2,4)上是(  )
A.递减函数B.递增函数
C.先递减再递增D.先递增再递减
5.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),则下列结论中不正确的是(  )
A.>0
B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0
C.f(a)D.>0
6.函数y=的单调递减区间为(  )
A.(-∞,-3] B.(-∞,-1]
C.[1,+∞) D.[-3,-1]
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
7.设函数f(x)是R上的减函数,若f(m-1)>f(2m-1),则实数m的取值范围是______________.
8.函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈[2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,2]时是减函数,则f(1)=________.
三、解答题
9.画出函数y=-x2+2|x|+3的图象,并指出函数的单调区间.
10.已知f(x),g(x)在(a,b)上是增函数,且a求证:f(g(x))在(a,b)上也是增函数.
11.已知f(x)=,试判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并证明.
能力提升
12.定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数m,n总有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0(1)试求f(0)的值;
(2)判断f(x)的单调性并证明你的结论.
13.函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,对任意的x,y∈(0,+∞),都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且f(4)=5.
(1)求f(2)的值;
(2)解不等式f(m-2)≤3.
1.函数的单调区间必须是定义域的子集.因此讨论函数的单调性时,必须先确定函数的定义域.
2.研究函数的单调性,必须注意无意义的特殊点,如函数f(x)=在(-∞,0)和(0,
+∞)上都是减函数,但不能说函数f(x)=在定义域上是减函数.
3.求单调区间的方法:(1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性.
4.用单调性的定义证明函数的单调性分四个主要步骤:
即“取值——作差变形——定号——判断”这四个步骤.
若f(x)>0,则判断f(x)的单调性可以通过作比的方法去解决,即“取值——作比变形——与1比较——判断”.
§1.3 函数的基本性质
1.3.1 单调性与最大(小)值
第1课时 函数的单调性
知识梳理
1.(1)增函数 (2)减函数 (3)增函数 减函数 (严格的)单调性 单调区间 2.[0,+∞) 3.增 4.(-∞,0)和(0,+∞)
作业设计
1.B
2.A [由题意知y=f(x)在区间(a,b)上是增函数,因为x2>x1,对应的f(x2)>f(x1).]
3.D [∵f(x)在[a,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,
∴①当f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)<0,f(b)>0,
②当f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)>0,f(b)<0,
由①②知f(x)在区间[a,b]上必有x0使f(x0)=0且x0是唯一的.]
4.C [如图所示,该函数的对称轴为x=3,根据图象可知函数在(2,4)上是先递减再递增的.]
5.C [由函数单调性的定义可知,若函数y=f(x)在给定的区间上是增函数,则x1-x2与f(x1)-f(x2)同号,由此可知,选项A、B、D正确;对于C,若x16.A [该函数的定义域为(-∞,-3]∪[1,+∞),函数f(x)=x2+2x-3的对称轴为x=-1,由函数的单调性可知该函数在区间(-∞,-3]上是减函数.]
7.m>0
解析 由f(m-1)>f(2m-1)且f(x)是R上的减函数得m-1<2m-1,∴m>0.
8.-3
解析 f(x)=2(x-)2+3-,
由题意=2,∴m=8.
∴f(1)=2×12-8×1+3=-3.
9.解 y=-x2+2|x|+3
==.
函数图象如图所示.
函数在(-∞,-1],[0,1]上是增函数,
函数在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.
∴函数y=-x2+2|x|+3的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1],
单调减区间是[-1,0]和[1,+∞).
10.证明 设a∵g(x)在(a,b)上是增函数,∴g(x1)且a∴f(g(x1))∴f(g(x))在(a,b)上是增函数.
11.解 函数f(x)=在[1,+∞)上是增函数.
证明如下:
任取x1,x2∈[1,+∞),且x1则f(x2)-f(x1)=-
==.
∵1≤x1∴x2+x1>0,x2-x1>0,+>0.
∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),
故函数f(x)在[1,+∞)上是增函数.
12.解 (1)在f(m+n)=f(m)·f(n)中,
令m=1,n=0,得f(1)=f(1)·f(0).
因为f(1)≠0,所以f(0)=1.
(2)函数f(x)在R上单调递减.
任取x1,x2∈R,且设x1在已知条件f(m+n)=f(m)·f(n)中,
若取m+n=x2,m=x1,
则已知条件可化为f(x2)=f(x1)·f(x2-x1),
由于x2-x1>0,所以0在f(m+n)=f(m)·f(n)中,
令m=x,n=-x,则得f(x)·f(-x)=1.
当x>0时,01>0,
又f(0)=1,所以对于任意的x1∈R均有f(x1)>0.
所以f(x2)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0,
即f(x2)13.解 (1)∵f(4)=f(2+2)=2f(2)-1=5,
∴f(2)=3.
(2)由f(m-2)≤3,得f(m-2)≤f(2).
∵f(x)是(0,+∞)上的减函数,
∴,解得m≥4.
∴不等式的解集为{m|m≥4}.