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人教版高中数学必修1
第三章:函数的概念与表示
3.2.1函数的单调性
授课:东风老师
[慕联教育同步课程进阶篇]
课程编号:TS2007010302RB1030201ZFD(J)
学习目标
会求一些具体函数的单调区间.(重点)
3
理解函数的单调性及其几何意义,能运用函数图象理解和研究函数的单调性.(重点、难点)
1
1
会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性.(难点)
2
2
知识梳理
2.函数单调区间的判断、证明过程
(1)取值.在所给的区间上任取两个变量并规定大小;
(2)求值.把两个变量代到函数解析式表示出函数值;
(3)比较大小.常利用作差比较大小,一般对差式采
取配方、因式分解,直到与“0”容易比较;
(4)结论.
1.函数单调性定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D?I:
如果?
∈D,当x1<x2时有
f(x1)<f(x2)则函数在这个区间上单调递增
f(x1)>f(x2)则函数在这个区间上单调递减
3.已知ab=1,a>0,b>0,则a+b的最小值为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
例1.已知函数f(x)=
,判断f(x)在
单调性并说明理由.
类型一:函数单调性的判断与证明
解:f(x)=
设-1<x1<x2,则f(x1)=3-
,f(x2)=3-
∴f(x1)-f(x2)=
由-1<x1<x2可得f(x1)-f(x2)<0,
所以f(x1)<f(x2),因此f(x)在
单调递增
x1-x2<0
x1+1>0
x2+1>0
类型二:求函数单调区间
(2)写出y=|x2-2x-3|的单调区间.
例2.写出下列函数的单调区间
(1)y=1-x2
(2)y=|x2-2x-3|的单调区间.
解:(1)由y=1-x2的开口向下,对称轴为x=0,依据函数图象可知,函数在
上单调递增,
在
上单调递减.
(2)函数图象如图
增区间为
减区间为
注意单调区间的表示形式
9
6
3
-5
0
5
x
y
f(x)=|x2-2x-3|
和
小试牛刀
变式:指出下列函数的单调区间
(1)y=2x-3
(2)y=1-x
解:
很显然,两个函数都是一次函数
(1)y=2x-3
在R上单调递增;
(2)y=1-x
在R上单调递减.
总结:
1.一次函数y=kx+b,其单调性与k的正负有关
当k<0时在R上单调递减;当k>0时在R上单调递增
2.二次函数的单调性与对称轴及开口方向有关
当开口向上时,在对称轴左侧递减,右侧递增;
当开口向下时,在对称轴左侧递增,右侧递减.
(2)写出y=|x2-2x-3|的单调区间.
类型三:函数单调性的应用
例3.若函数f(x)=-x2-2(a+1)x+1在区间(-1,3]上是单调函数,求实数a的取值范围.
解:
由f(x)=-x2-2(a+1)x+1可知函数开口向下,
对称轴为x=-(a+1),又二次函数单调性从对称轴分界
因此,使函数在区间(-1,3]上单调,则有
-(a+1)≥3(函数递增)
或-(a+1)≤-1(函数单调递减)
解得:a≤-4或a≥0
变式:已知函数y=f(x)定义域为[-3,5]上的增函数,且f(2x-1)>f(x+1),求实数x的取值范围.
举一反三
解:由函数定义域为[-3,5],要使f(2x-1)和f(x+1)有意义,应满足
-3≤2x-1≤5,-3≤x+1≤5
又函数单调递增,由f(2x-1)>f(x+1)
得2x-1>x+1,综上可得,满足题意的x为
解得:2<x≤3
课堂小结
本节学习了函数单调性的定义及证明和判断函数单调性的方法,在理解单调性的同时能够利用单调性解题.
1
1
3
学会运用数形结合思想求函数的单调区间.
掌握一次函数及二次函数的单调性,能求简单函数的单调区间.
2
慕联提示
亲爱的同学,课后请做一下习题测试,假如达到90分以上,就说明你已经很好的掌握了这节课的内容,有关情况将记录在你的学习记录上,亲爱的同学再见!杭州慕联教育科技有限公司(www.moocun.com)
人教版数学高中必修一3.2.1函数的单调性
1.函数y=f(x),x∈[-4,7]的图象如图所示,则函数f(x)的单调递增区间是( ).
A.
[-1.5,3]
B.
[5,6]
C.
[-1.5,3]和[5,6]
D.
[-1.5,3]∪[5,6]
2.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )
A.
y=-3x+2
B.
y=
C.
y=x2-4x+5
D.
y=3x2+8x-10
3.设(a,b),(c,d)都是f(x)的单调增区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1A.f(x1)B.f(x1)>f(x2)
C.f(x1)=f(x2)
D.不能确定
4.设f(x)=x2+2x+3的增区间为( )
(-∞,-3]
[-3,1]
(-∞,-1]
[-1,+∞)
5.如果函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.
[-3,+∞)
B.
(-∞,-3]
C.
(-∞,5]
D.
[3,+∞)
6.函数( ).
A.
在(-1,+∞)内单调递增
B.
在(-1,+∞)内单调递减
C.
在(1,+∞)内单调递增
D.
在(1,+∞)内单调递减
7.如果函数f(x)=kx+b在R上单调递减,则( ).
A.
k>0
B.
k<0
C.
b>0
D.
b<0
8.函数y=的增区间是( )
A.
[-3,-1]
B.
[-1,1]
C.
(-∞,-3]
D.
[-1,+∞)
9.函数f(x)=2x-x2的最大值是( )
A.
-1
B.
0
C.
1
D.
2
10.函数f(x)=x2-2mx-3在区间[1,2]上单调,则m的取值范围是( ).
m≤1
m≥2
[-∞,1)∪(1,2]
m≤1或m≥2.
答案解析
1.C
解析: 由图象可得递增区间是[-1.5,3]和[5,6].单调区间不可并。
故选:C.
2.D
解析:
函数
y=-3x+2在(0,2)上为减函数;函数y=在(0,2)上为减函数;y=x2-4x+5在(0,2)上为减函数;y=3x2+8x-10在(0,2)上为增函数函数。
故选:D.
3.D
解析: 根据单调函数的定义,所取两个自变量必须是同一单调区间内的任意两个自变量,才能由该区间上函数的单调性来比较出函数值的大小,而本题中的x1,x2不在同一单调区间,故f(x1)与f(x2)的大小不能确定,
故选:D.
4.D
解析: 函数f(x)=x2+2x+3的对称轴是x=-1,开口向上,根据二次函数的性质可得单调增区间是[-1,+∞).
故选:D.
5.B
解析: ∵f(x)的对称轴为x=1-a,抛物线开口向上,
且f(x)在(-∞,4]上单调递减,∴1-a≥4,∴a≤-3.
故选:B.
6.C
解析: 是向右平移1个单位而得到,故在(1,+∞)上为减函数,在(-∞,1]上为增函数.
故选:C.
7.B
解析:
∵函数f(x)=kx+b在R上单调递减,∴其图象为下降趋势的直线,故其斜率k<0.
故选:B.
8.A
解析: 函数y=的定义域为[-3,1],设内层函数为t=-x2-2x+3,外层函数为y=,在x[-3,-1]上,内层函数是单调增函数,在x[-1,1]上内层函数是单调减函数;外层函数y=是增函数,根据复合函数同增异减的结论,函数y=在[-3,-1]上是单调增函数,在[-1,1]是单调减函数;综上所述,结论:函数的增区间是[-3,-1],减区间是[-1,1]。
故选:A.
9.C
解析: 函数f(x)=2x-x2=-(x-1)2+1,当x=1时,f(x)取得最大值1.
故选:C.
10.D
解析: 二次函数在某区间内是否单调取决于对称轴的位置,函数f(x)=x2-2mx-3的对称轴为x=m,函数在区间[1,2]上单调,则m≤1或m≥2.
故选:D.