函数单调性的判定方法(高中数学).docx

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函数单调性的判定方法

学生:日期 ;课时:教师:

1.判断具体函数单调性的方法

定义法

一般地,设 f 为定义在D上的函数。若对任何x1、x2 D ,当 x1x2时,总有

(1) f ( x1 ) f (x2 ) ,则称 f 为D上的增函数,特别当成立严格不等 f (x1 ) f ( x2 ) 时,称 f 为D上的严格增函数;

(2) f (x1) f ( x2 ) ,则称 f 为D上的减函数,特别当成立严格不等式 f ( x1) f (x2 )

时,称 f 为D上的严格减函数。

利用定义来证明函数y f ( x) 在给定区间 D 上的单调性的一般步骤:

( 1)设元,任取x1,x2 D 且 x1x2;

(2)作差f (x1) f (x2);

(3)变形(普遍是因式分解和配方);

( 4)断号(即判断 f ( x1 ) f ( x2 ) 差与0的大小);

( 5)定论(即指出函数 f (x)在给定的区间D上的单调性)。

例 1. 用定义证明

)3

f x x a a R

,) 上是减函数。

(() 在(

证明:设 x1,x2(,) ,且 x1x2,则

f ( x1 ) f (x2 )x13 a ( x23a)x23x13( x2x1 )( x12x22x1 x2 ).

由于 x12x22x1 x2(x1x2)23

x220 , x2x10

24

则 f (x1 ) f ( x2 )( x2x1 )( x12x22x1 x2 )0 ,即f ( x1) f ( x2 ) ,所以 f (x) 在,上是减函数。

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例 2. 用定义证明函数 f ( x)x k

0)在 (0,) 上的单调性。

( k

x

证明:设 x1、 x2 (0,) ,且x1x2,则

f ( x1 ) f (x2 )( x1k

) ( x2k )(x1x2 ) (

k

k ) x1x2x1x2

(x1x2 ) k( x

2

x

1 ) ( x1x

2 ) k(

x

1

x

2 ) ( x1x2)( x1 x2

k

) ,x1x2x1 x2x1 x2

又 0 x1x2所以 x1x20 , x1 x20 ,

当 x1、x2(0,k ] 时x1x2k0 f ( x1 ) f (x2 )0 ,此时函数f ( x) 为减函数;当 x1、x2( k ,) 时x1x2k0 f ( x1 ) f ( x2 )0 ,此时函数 f (x) 为增函数。

综上函数 f ( x)x k

(k0) 在区间(0,k ] 内为减函数;在区间 (k , ) 内为增函数。x

此题函数 f ( x) 是一种特殊函数(对号函数),用定义法证明时通常需要进行因式分解,由于x1 x2k 与0的大小关系 ( k0) 不是明确的,因此要分段讨论。

用定义法判定函数单调性比较适用于那种对于定义域内任意两个数x1 , x2当 x1x2时,容易得出 f ( x1 ) 与f( x2 ) 大小关系的函数。在解决问题时,定义法是最直接的方法,也是我们首先考虑的方法,虽说这种方法思路比

较清晰,但通常过程比较繁琐。

函数性质法

函数性质法是用单调函数的性质来判断函数单调性的方法。函数性质法通常与我们常见的简单函数的单调性

结合起来使用。对于一些常见的简单函数的单调性如下表:

函数函数表达式单调区间特殊函数图像

一当 k0 时,y在R上是增函数;

函y kx b(k0)

0 时,y在R上是减函数。

数当 k

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当 a 0 时, x

b

时 y 单调减 ,

2a

y ax

2

bx c

b

x

时 y 单调增;

2a

函 (a 0, a, b, c R)

0 时 , x

b 数

当 a

时 y 单 调 增 ,

b 2a

x

时 y 单调减。

2a

当 k

0 时 , y 在 x

0 时单调减,在 x

k

y

时单调减;

x

R 且 k 0 )当 k

函 (k

0 时 , y 在 x

0 时单调增,在 x

时单调增。

当 a

1 时, y 在 R 上是增函数;

指 y a

x

当 0

a 1 ,时 y 在 R 上是减函数。

(a 0,a

1)

当 a

1 时, y 在 (0,

) 上是增函数;

对 y

log a x

数 当 0

a 1 时, y 在 (0,

) 上是减函数。

( a 0, a 1)

一些常用的关于函数单调的性质可总结如下几个结论:

⑴. f (x) 与 f ( x) + C 单调性相同。( C 为常数)

⑵.当 k

0 时, f (x) 与 kf ( x) 具有相同的单调性;当 k 0 时, f (x) 与 kf (x) 具有相反的单调性。

⑶.当 f (x) 恒不等于零时,

f ( x) 与

1 具有相反的单调性。

f ( x)

⑷.当 f (x) 、 g (x) 在 D 上都是增(减)函数时,则 f ( x) + g( x) 在 D 上是增(减)函数。

⑸.当 f (x) 、 g (x) 在 D 上都是增 (减)函数且两者都恒大于 0 时, f (x) g(x) 在 D 上是增 (减)函数; 当 f (x) 、

g (x) 在 D 上都是增(减)函数且两者都恒小于

0 时, f (x) g (x) 在 D 上是减(增)函数。

⑹.设 y

f ( x) , x D 为严格增(减)函数,则

f 必有反函数

f 1 ,且 f

1

在其定义域 f (D ) 上也是严格增(减)

函数。

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例 3. 判断 f ( x)

x x 3

log 2 x 3 2 x 1 ( x 2 1) 5 的单调性。

解 : 函数 f ( x) 的定义域为 (0, ) ,由简单函数的单调性知在此定义域内

x, x 3 , log 2 x 3 均为增函数,因为

2x 1

0 , x 2

1

0 由性质⑸可得 2 x 1 ( x 2 1) 也是增函数;由单调函数的性质⑷知 x x 3 log 2 x 为增函数,

再由性质⑴知函数 f ( x) x x 3 log 2 x 3

2x 1 ( x 2 1) +5 在 (0,

) 为单调递增函数。

例 4. 设函数 f ( x)

x

a (a

b 0)

,判断 f ( x) 在其定义域上的单调性。

x b

x a

的定义域为 (

, b)

( b, ) .

解 : 函数 f (x)

b

x

x a

a b

先判断 f (x) 在 ( b,

) 内的单调性, 由题可把

,又 a

b 0 故 a

b 0 由

f (x)

转化为 f (x)

1

b

x

b

x

性质⑶可得

1 为减函数; 由性质⑵可得

a

b

为减函数; 再由性质⑴可得

f ( x) 1

a

b

在 ( b, ) 内是减函

x b

x b

x b

数。

同理可判断 f ( x) 在 (

, b) 内也是减函数。故函数

f ( x)

x a , b) ( b,

) 内是减函数。

x

在 (

b

函数性质法只能借助于我们熟悉的单调函数去判断一些函数的单调性,因此首先把函数等价地转化成我们熟

悉的单调函数的四则混合运算的形式,

然后利用函数单调性的性质去判断,

但有些函数不能化成简单单调函数四则

混合运算形式就不能采用这种方法。

图像法

用函数图像来判断函数单调性的方法叫图像法。根据单调函数的图像特征,若函数

f ( x) 的图像在区间 I 上从

左往右逐渐上升则函数

f ( x) 在区间 I 上是增函数;若函数 f ( x) 图像在区间 I 上从左往右逐渐下降则函数

f ( x) 在

区间 I 上是减函数。、

例 5. 如图 1-1 是定义在闭区间 [-5,5] 上的函数 y

f (x) 的图像,试判断其单调性。

解:由图像可知:函数 y f ( x) 的单调区间有 [-5,-2 ), [-2,1 ), [1,3 ), [3,5 ) . 其中函数 y f ( x)

在区间

[-5,-2 ),[1,3 )上的图像是从左往右逐渐下降的, 则函数 y

f (x) 在区间 [-5,-2 ),[1,3 )为减函数;函数 y f ( x)

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例 6. 利用函数图像判断函数 f (x)x 1;g (x) 2x;h( x) 2x x 1在[-3,3]上的单调性。

分析:观察三个函数,易见h(x) f (x)g( x) ,作图一般步骤为列表、描点、作图。首先作出f (x) x 1

和 g (x) 2x的图像,再利用物理学上波的叠加就可以大致作出h( x) 2 x x 1的图像,最后利用图像判断函

数h( x) 2 x x 1的单调性。

解 : 作图像1-2如下所示:由以上函数图像得知函数 f ( x) x 1 在闭区间[-3,3]上是单调增函数;

g (x) 2x在闭区间[-3,3]上是单调增函数;利用物理上波的叠加可以直接大致作出h( x) 2 x x 1在闭区间 [-3,3]上图像,即h(x) 2 x x 1在闭区间[-3,3]上是单调增函数。事实上本题中的三个函数也可以

直接用函数性质法判断其单调性。

用函数图像法判断函数单调性比较直观,函数图像能够形象的表示出随着自变量的增加,相应的函数值的

变化趋势,但作图通常较烦。对于较容易作出图像的函数用图像法比较简单直观,可以类似物理上波的叠加来

大致画出图像。而对于不易作图的函数就不太适用了。但如果我们借助于相关的数学软件去作函数的图像,那

么用图像法判断函数单调性是非常简单方便的。

复合函数单调性判断法

定理 1:若函数y f (u) 在 U 内单调, u g(x) 在 X 内单调,且集合{u︳ u g(x) , x X }U

( 1)若y f (u) 是增函数, u g( x) 是增(减)函数,则 y f [ g (x)] 是增(减)函数。(2)若 y f (u) 是减函数, u g(x) 是增(减)函数,则 y f [ g( x)] 是减(增)函数。

归纳此定理,可得口诀:同则增,异则减(同增异减)

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复合函数单调性的四种情形可列表如下:

情形

第①种情形 第②种情形 第③种情形 第④种情形

函数

单调性

内层函数 u

g( x)

外层函数 y

f (u)

复合函数 y

f [ g( x)]

显然对于大于 2 次的复合函数此法也成立。

推论:若函数 y

f ( x) 是 K(K ≥ 2), K N ) 个单调函数复合而成其中有 m K 个减函数:

① 当 m 2k 1时,则 y f (x)是减函数 ;

② 当 m 2k 时,则 y

f ( x)是增函数 。

判断复合函数 y

f [

g (x)] 的单调性的一般步骤:

⑴合理地分解成两个基本初等函数

y f (u), u

g ( x) ;

⑵分别解出两个基本初等函数的定义域;

⑶分别确定单调区间;

⑷若两个基本初等函数在对应区间上的单调性是同时单调递增或同单调递减,则

y f [ g( x)] 为增函数,

若为一增一减,则

y f [ g ( x)] 为减函数(同增异减) ;

⑸求出相应区间的交集,既是复合函数

y f [ g( x)] 的单调区间。

以上步骤可以用八个字简记“一分” ,“二求”,“三定”,“四交”。利用“八字”求法可以解决一些复合函数

的单调性问题。

例 7. 求 f (x) log a (3x 2 5x 2) ( a 0 且 a 1)的单调区间。

解:由题可得函数

f ( x ) lo

g a (3 x 2 5 2) 是由外函数 y log a u

和内函数 u 3x 2

5x 2 符合而成。

x

由题知函数 f ( x) 的定义域是 (

, 2) (1 , ) 。内函数 u 3x

2

5x 2 在 (

1

,

) 内为增函数, 在 ( , 2)

3

3

内为减函数。

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①若 a1,外函数 y log a u 为增函数,由同增异减法则,故函数f (x)在(1

,)上是增函数;函数 f (x) 3

在, 2上是减函数。

②若 0a1,外函数 y log a u 为减函数,由同增异减法则,故函数 f (x) 在(1, ) 上是减函数;函数

3

f (x) 在, 2 上是增函数。

2.判断抽象函数单调性的方法

如果一个函数没有给出具体解析式,那么这样的的函数叫做抽象函数。抽象函数没有具体的解析式,需充

分提取题目条件给出的信息。

定义法

通过作差 ( 或者作商 ) ,根据题目提出的信息进行变形,然后与0(或者1)比较大小关系来判断其函数单调

性。通常有以下几种方法:

2.1.1凑差法

根据单调函数的定义,设法从题目中“凑出”“ f ( x1 ) f ( x2 ) ”的形式,然后比较 f ( x1 ) f ( x2 ) 与0的大小关系。

例 11. 已知函数 f ( x) 对任意实数m 、 n 均有 f (m n) f (m) f (n) ,且当m0 时,

f ( m) 0 ,试讨论函数 f ( x) 的单调性。

解:由题得 f (m n) f (m) f ( n) ,

x1m n, x2m ,且x1x2,n x1x20

又由题意当 m 0时, f (m)0 f ( x1 ) f (x2 ) f (n) 0 ,所以函数 f ( x) 为增函数。

2.1.2添项法

弄清题目中的结构特点,采用加减添项或乘除添项,以达到能判断“ f ( x2 ) f (x1 ) ”与0大小关系的目的。

例 12. (同例 11)

解: 任取x1, x2R, x1x2,则 x2x10, f ( x2 ) f ( x1 ) f [( x2x1 ) x1 ] f ( x1 )

由题意函数 f ( x) 对任意实数m 、 n 均有 f (m n) f (m) f (n) ,且当m0 时,

f ( m) 0 f ( x2 ) f (x1 ) f (x2x1 ) 0 ,所以函数 f (x) 为增函数。

2.1.3增量法

由单调性的定义出发,任取 x1 , x2R, x1x2设 x2x1(0) ,然后联系题目提取的信息给出解答。例13. (同例 11)

解:任取 x1 , x2R, x1x2设 x2x1(0) 由题意函数 f ( x) 对任意实数 m 、 n 均有f ( m n) f (m) f (n) ,

f ( x2 ) f ( x1 ) f (x1) f ( x1 ) f () ,又由题当m0 时,

f ( m)0 f ( x2 ) f ( x1 ) f ( )0(0) ,所以函数 f (x) 为增函数。

2.1.4 放缩法

利用放缩法,判断 f (x1 ) 与 f ( x2 ) 的大小关系,从而得 f ( x) 在其定义域内的单调性。

例 14. 已知函数f ( x)的定义域为( 0, +∞),对任意正实数m 、n均有

f ( mn) f (m) f ( n) ,且当 m1时 0 f (m) 1 ,判断函数 f (x) 的单调性.

解:设

0 x1x2,则x

2 1 又当m1时 0 f (m) 1 ,故 0 f (

x

2 ) 1 x1x1

再由 f (mn) f (m) f (n) 中令 m1,n 1得 f (1)1

当 0 x1时,1

1,由 f (1) f (x) f (

1

) 易知此时 f ( x)1,故 f ( x) 0 恒成立。x x

因此 f (x2 ) f ( x

2 x1 ) f (

x

2 ) f ( x1 ) 1 f ( x

1 ) f ( x1 ) f ( x

2 ) f ( x1 )

x1x1

即 f ( x) 在(0,+∞)上为单调递减函数。

对于抽象函数,由于抽象函数没有具体的解析式,因此需充分提取题目条件给出的信息, 观察结构特点。用定义法判定抽象函数单调性比较适用于那种对于定义域内任意两个数x1 , x2当 x1x2时,容易得出f ( x1 ) - f ( x2 ) 与0大小关系的函数。定义法是最直接的方法,思路也比较清晰,在解题中灵活选择凑差法、添

项法、增量法、放缩法等恰当的方法,可使解题过程更加简单方便。

列表法

对于比较复杂的复合函数,除了用复合函数单调性判断法外,还可以用列表,将各个函数的单调性都列出来,然后再判断复合函数单调性。

例 15. 已知y f ( x) 在R上是偶函数,且在[0,+)上是增函数,求 f ( 2x2 ) 是

减函数的区间

解:列表如下

函数单调性

表达式

( , 2)[ 2 ,0)[0, 2 )[ 2, )

y 2x2

y f (u)

y f (2 x 2 )

由表知 f (2 x 2 ) 是减函数的区间( , 2 ) ,[0, 2 ) 。

利用列表法比较直观,精确、易懂、量与量之间的关系又很明确。列表法在实际生活当中应用也是比较广泛的。但是列表法也有其局限性:在于适用题型狭窄,求解范围小,大部分是跟探寻规律或反映规律有关。

函数单调性是函数的一个非常重要的性质,本文从单调性的定义入手,总结了判断单调性的常见方法。本文把函数分为具体函数和抽象函数两大类进行讨论,对于每类函数都给出了判定单调性的若干方法。对于具体的函数,我们可以用多种方法去判断其单调性,特别地导数法是普遍适用的,若借助于计算机,那么图像法也是最简单最直观的。对于抽象函数的单调性问题,我们给出了用定义法及列表法。这种题型不仅抽象,而且综合性较强,对学生的思维能力有很高的要求,学生往往很难发现数学符号与数学语言之间的内在关系。因此在判断函数单调性的问题上,应灵活选择恰当的方法,从而使解题过程最简单。

函数单调性的判定方法(高中数学)

函数单调性的判定方法 学生: 日期; 课时: 教师: 1.判断具体函数单调性的方法 定义法 一般地,设f 为定义在D 上的函数。若对任何1x 、D x ∈2,当21x x <时,总有 (1))()(21x f x f ≤,则称f 为D 上的增函数,特别当成立严格不等)()(21x f x f <时,称f 为D 上的严格增函数; (2))()(21x f x f ≥,则称f 为D 上的减函数,特别当成立严格不等式)()(21x f x f > 时,称f 为D 上的严格减函数。 利用定义来证明函数)(x f y =在给定区间D 上的单调性的一般步骤: (1)设元,任取1x ,D x ∈2且21x x <; . (2)作差)()(21x f x f -; (3)变形(普遍是因式分解和配方); (4)断号(即判断)()(21x f x f -差与0的大小); (5)定论(即指出函数 )(x f 在给定的区间D 上的单调性)。 例1.用定义证明)()(3 R a a x x f ∈+-=在),(+∞-∞上是减函数。 证明:设1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <,则 ).)(()()()(212221123132323121x x x x x x x x a x a x x f x f ++-=-=+--+-=- 由于04 3)2(2 2221212 221>++ =++x x x x x x x ,012>-x x 则0))(()()(212 22 11221>++-=-x x x x x x x f x f ,即)()(21x f x f >,所以)(x f 在()+∞∞-,上是减函数。 ~ 例2.用定义证明函数x k x x f + =)( )0(>k 在),0(+∞上的单调性。

高中数学《函数的单调性》教案

《函数的单调性》说课稿 各位评委老师,上午好,我是号考生叶新颖。今天我的说课题目是函数的单调性。首先我们来进行教材分析。 一、教材分析 本课是苏教版新课标普通高中数学必修一第二章第1节《函数的简单性质》的内容,该节中内容包括:函数的单调性、函数的最值、函数的奇偶性。 函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均有着广泛的应用;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学。 利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性一个难点,也是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握。 学生刚刚接触这种证明方法,给出一定的步骤是必要的,有利于学生理解概念,也可以对学生掌握证明方法、形成证明思路有所帮助。另外,这也是以后要学习的不等式证明的比较法的基本思路,现在提出来对今后的教学也有了一定的铺垫。 二、教学目标: 根据新课标的要求,以及对教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构及心理特征,制定如下教学目标: 1、知识目标: (1)使学生理解函数单调性的概念,能判断并证明一些简单函数在给定区间上的单调性。 (2)通过函数单调性的教学,逐步培养学生观察、分析、概括与合作能力;2、能力目标: (1)通过本节课的学习,通过“数与形”之间的转换,渗透数形结合的数学思想。 (2)通过探究活动,明白考虑问题要细致、缜密,说理要严密、明确。 3、情感目标:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作与

复合函数单调性的判断

复合函数单调性的判断))((x g f y = 以上规律还可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”. 1求函数y=2 1log (4x-x 2)的单调区间. 2、 求函数()2 31x y =的单调性及最值 3.在区间(-∞,0)上为增函数的是 A. ) (log 21x y --= B.x x y -=1 C.y =-(x +1)2 D.y =1+x 2 3、求函数)12(log )(2 1+=x x f 的单调区间. 4、(1)函数3422)(-+-=x x x f 的递增区间为___________; (2)函数)34(log )(2 2 1-+-=x x x f 的递减区间为_________ 5、设函数)(x f 是减函数,且0)(>x f ,下列函数中为增函数的是 ( ) (A ))(1 x f y -= (B ))(2x f y = (C ))(log 2 1x f y = (D )2 )]([x f y =

7、下列函数中,在区间]0,(-∞上是增函数的是 ( ) (A )842+-=x x y (B ))(log 21x y -=(C )1 2+- =x y (D )x y -=1 20.函数 342-+-=x x y 的单调增区间是 A.[1,3] B.[2,3] C.[1,2] D.(-∞,2] 21.函数y= 在区间[4,5]上的最大值是_______,最小值是_______。 21.若函数f (x )在R 上是减函数,那么f (2x -x 2 )的单调增区间是 A.(-∞,1] B.[-1,+∞) C.(-∞,-1] D.[1,+∞) 31.函数y =log a 2(x 2 -2x -3)当x <-1时为增函数,则a 的取值范围是 A.a >1 B.-11或a <-1 例7.若f(x)=log a (3-ax)在[0,1]上是减函数,则a 的取值范围是_______。 例6.已知函数f(x)= (x 2-ax+3a)在区间[2,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是_____ 例6.已知函数f(x)= (x 2-ax+3a)在区间[2,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是_______。 分析如下: 令u=x 2-ax+3a ,y= u 。 因为y= u 在(0,+∞)上是减函数 ∴ f(x)= (x 2-ax+3a)在[2,+∞)上是减函数 u=x 2-ax+3a 在[2,+∞)上是增函数,且对任意x∈[2,+∞),都有u >0。

高一数学 函数单调性讲解

高中数学必修一函数——单调性 考纲解读: 了解单调函数及单调区间的意义,掌握判断函数单调性的方法;掌握增,减函数的意义,理解函数单调函数的性质。 能力解读:函数单调性的判断和函数单调性的应用。利用函数单调性判断方法来判断函数的单调性,利用函数的单调性求解函数的最值问题。掌握并熟悉抽象函数以及符合函数的单调性判断方法。 知识要点: 1.函数单调性的定义, 2.证明函数单调性; 3.求函数的单调区间 4.利用函数单调性解决一些问题; 5.抽象函数与函数单调性结合运用 一、单调性的定义 (1)设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ? 如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说 )(x f y =在区间I 上是单调增函数,I 称为)(x f y =的单调增区间 如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说 )(x f y =在区间I 上是单调减函数,I 称为)(x f y =的单调减区间 (2)设函数)(x f y =的定义域为A 如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≤恒成立,那么称)(0x f 为 )(x f y =的最大值; 如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≥恒成立,那么称)(0x f 为 )(x f y =的最小值。 二、函数单调性的证明 重点:函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须 先求函数的定义域; (1)定义法求单调性 函数单调性定义中的1x ,2x 有三个特征:一是任意性;二是大小,即 )(2121x x x x <<;三是同属于一个单调区间,三者缺一不可;

函数单调性的判定方法

函数单调性的判定方法 1.判断具体函数单调性的方法 对于给出具体解析式的函数,由函数单调性的定义出发,本文列举的判断函数单调性的方法有如下几种: 1.1 定义法 首先我们给出单调函数的定义。一般地,设f 为定义在D 上的函数。若对任何1x 、 D x ∈2,当21x x <时,总有 (1))()(21x f x f ≤,则称f 为D 上的增函数,特别当成立严格不等)()(21x f x f <时,称f 为D 上的严格增函数; (2))()(21x f x f ≥,则称f 为D 上的减函数,特别当成立严格不等式)()(21x f x f > 时,称f 为D 上的严格减函数。 给出函数单调性的定义,我们就可以利用函数单调性的定义来判定及证明函数的单调性。用单调性的定义判断函数单调性的方法叫定义法。利用定义来证明函数 )(x f y =在给定区间D 上的单调性的一般步骤: (1)设元,任取1x ,D x ∈2且21x x <; (2)作差)()(21x f x f -; (3)变形(普遍是因式分解和配方); (4)断号(即判断)()(21x f x f -差与0的大小); (5)定论(即指出函数 )(x f 在给定的区间D 上的单调性)。 例1.用定义证明)()(3R a a x x f ∈+-=在),(+∞-∞上是减函数。 证明:设1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <,则

).)(()()()(212 221123132323121x x x x x x x x a x a x x f x f ++-=-=+--+-=- 由于04 3)2(2 2221212221>++ =++x x x x x x x ,012>-x x 则0))(()()(212 2211221>++-=-x x x x x x x f x f ,即)()(21x f x f >,所以)(x f 在() +∞∞-,上是减函数。 例2.用定义证明函数x k x x f + =)()0(>k 在),0(+∞上的单调性。 证明:设1x 、),0(2+∞∈x ,且21x x <,则 )()()()(221121x k x x k x x f x f +-+ =-)()(2 121x k x k x x -+-= )( )(211221x x x x k x x -+-=)()(212121x x x x k x x ---=))((2 12121x x k x x x x --=, 又210x x <<所以021<-x x ,021>x x , 当1x 、],0(2k x ∈时021≤-k x x ?0)()(21≥-x f x f ,此时函数)(x f 为减函数; 当1x 、),(2+∞∈k x 时021>-k x x ?0)()(21<-x f x f ,此时函数)(x f 为增函数。 综上函数x k x x f + =)()0(>k 在区间],0(k 内为减函数;在区间),(+∞k 内为增函数。 此题函数)(x f 是一种特殊函数(对号函数),用定义法证明时通常需要进行因式分解,由于k x x -21与0的大小关系)0(>k 不是明确的,因此要分段讨论。 用定义法判定函数单调性比较适用于那种对于定义域内任意两个数21,x x 当 21x x <时,容易得出)(1x f 与)(2x f 大小关系的函数。在解决问题时,定义法是最直 接的方法,也是我们首先考虑的方法,虽说这种方法思路比较清晰,但通常过程比较繁琐。 1.2 函数性质法 函数性质法是用单调函数的性质来判断函数单调性的方法。函数性质法通常与我

高一数学函数的单调性知识点

高一数学函数单调性 一、函数单调性知识结构 【知识网络】 1.函数单调性的定义,2.证明函数单调性;3.求函数的单调区间 4.利用函数单调性解决一些问题;5.抽象函数与函数单调性结合运用 二、重点叙述 1. 函数单调性定义 (一)函数单调性概念 (1)增减函数定义 一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,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 : 如果当x1<x2时,都有f(x1 ) <f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是增函数; 如果当x1<x2时,都有f(x1 ) >f(x2 ),那么就说函数y=f(x)在区间D上是减函数。 如果函数在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做的单调区间。 (2)函数单调性的内涵与外延 ⑴函数的单调性也叫函数的增减性。函数的单调性是对某个区间而言的,是一个局部概念。 ⑵由函数增减性的定义可知:任意的x1、x2∈D, ① x1<x2 ,且f(x1 ) <f(x2 ),y=f(x)在区间D上是增函数;(可用于判断或证明函数的增减性) ② y=f(x)在区间D上是增函数,且x1<x2 , f(x1 ) <f(x2 ) ;(可用于比较函数值的大小) ③ y=f(x)在区间D上是增函数,且f(x1 ) <f(x2 ), x1<x2。(可用于比较自变量值的大小) 2. 函数单调性证明方法 证明函数单调性的方法有:定义法(即比较法);导数法。 实际上,用导数方法证明一般函数单调性是很便捷的方法,定义法是基本方法,常用来证明解决抽象函数或不易求导的函数的单调性。 (1)定义法:利用增减函数的定义证明。在证明过程中,把数式的大小比较转化为求差比较(或求商比

高中数学函数单调性的判断方法

高中数学函数单调性的判断方法 单调性是函数的重要性质,它在数学中有许多应用,如我们常用求函数单调性的方法求函数的值域。那么,有哪些求函数单调性的方法呢? 方法一:定义法 对于函数f(x)的定义域I 内某个区间A 上的任意两个值12,x x (1)当12x x <时,都有12()()f x f x <,则说f(x)在这个区间上是增函数; (2)若当12x x <时,都有12()()f x f x >,则说f(x) 在这个区间上是减函数。 例如:根据函数单调性的定义,证明:函数 在 上是减函数。 要证明函数f (x )在定义域内是减函数,设任意1212,x x R x x ∈<且,则33221221212121()()()()f x f x x x x x x x x x -=-=-++,12x x <因为 210x x ->所以,且在1x 与2x 中至少有一个不为 0,不妨设20x ≠,那么222222121123()24 x x x x x x x ++=++0>,12()()f x f x >所以,故 ()f x 在 (,)-∞+∞上为减函数。 方法二:性质法 除了用基本初等函数的单调性之外,利用单调性的有关性质也能简化解题. 若函数f(x)、g(x)在区间B 上具有单调性,则在区间B 上有: 1. f(x)与c?f(x)当c >0具有相同的单调性,当c <0具有相反的单调性; 2.当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数; 3.当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)?g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数; 例如,已知f (x )在R 上是减函数,那么-5f (x )为____函数。 这道题很简单,我们根据单调性的性质,很容易就能判断它是增函数。 方法三:同增异减法(处理复合函数的单调性问题) 对于复合函数y =f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域), 可令 t =g(x),则三个函数 y =f(t)、t =g(x)、y =f [g(x)]中, 若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;

函数的单调性 知识点与题型归纳

1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义. 2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质. ★备考知考情 1.函数的单调性是函数的一个重要性质,是高考的热点,常见问题有:求单调区间,判断函数的单调性,求参数的取值,利用函数单调性比较数的大小,以及解不等式等.客观题主要考查函数的单调性,最值的确定与简单应用. 2.题型多以选择题、填空题的形式出现,若与导数交汇命题,则以解答题的形式出现. 一、知识梳理《名师一号》P15 注意: 研究函数单调性必须先求函数的定义域, 函数的单调区间是定义域的子集 单调区间不能并! 知识点一函数的单调性 1.单调函数的定义 1

2 2.单调性、单调区间的定义 若函数f (x )在区间D 上是增函数或减函数,则称函数f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做f (x )的单调区间. 注意: 1、《名师一号》P16 问题探究 问题1 关于函数单调性的定义应注意哪些问题? (1)定义中x 1,x 2具有任意性,不能是规定的特定值. (2)函数的单调区间必须是定义域的子集; (3)定义的两种变式: 设任意x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1-f x f x x x ? f (x )在[a ,b ]上是增函数;

3 1212 ()() 0-<-f x f x x x ? f (x )在[a ,b ]上是减函数. ②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0?f (x )在[a ,b ]上是增函数; (x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0?f (x )在[a ,b ]上是减函数. 2、《名师一号》P16 问题探究 问题2 单调区间的表示注意哪些问题? 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示; 如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结. 知识点二 单调性的证明方法:定义法及导数法 《名师一号》P16 高频考点 例1 规律方法 (1) 定义法: 利用定义证明函数单调性的一般步骤是: ①任取x 1、x 2∈D ,且x 10,则f (x )在区间D 内为增函数;如果f ′(x )<0,则f (x )在区间D 内为减函数. 注意:(补充) (1)若使得f ′(x )=0的x 的值只有有限个,

高中数学函数的单调性

一、选择题 1.若),(b a 是)(x f 的单调增区间,()b a x x ,,21∈,且21x x <,则有( ) A . ()()21x f x f < B . ()()21x f x f = C . ()()21x f x f > D . ()()021>x f x f 2.函数()2 2-=x y 的单调递减区间为( ) A .[)+∞,0 B .(]0,∞+ C .),2[+∞ D .]2,(-∞ 3.下列函数中,在区间)2,0(上递增的是( ) A .x y 1= B .x y -= C .1-=x y D .122++=x x y 4. 若函数1 2)(-= x a x f 在()0,∞-上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .()0,∞- B .()+∞,0 C .()0,1- D .()+∞,1 5. 设函数x a y )12(-=在R 上是减函数,则有( ) A .2 1≥ a B .2 1≤ a C .2 1> a D .2 1< a 6. 如果函数2)1(2)(2+-+=x a x x f 在区间(]2,∞-上是减函数,那么实数a 的取值范围是( ) A .3≤a B .3≥a C .3-≥a D .3-≤a 二、填空题 7.函数1-=x y 的单调递增区间是____________. 8.已知函数)(x f 在()+∞,0是增函数,则)2(f a =,)2(π f b =,)2 3 (f c =的大小关系是__________________________. 9.函数32)(2 +--= x x x f 的单调递增区间是_______. 10.若二次函数45)(2 ++=mx x x f 在区间]1,(--∞是减函数,在区间),1(+∞- 上是增函数,则=)1(f ________. 三、解答题 11. 证明函数x x f 11)(-=在 )0,(-∞ 上是增函数. 12.判断函数x x y 1+ =在区间),1[+∞上的单调性,并给出证明.

判断函数单调性的常见方法

判断函数单调性的常见方法 一、函数单调性的定义: 一般的,设函数y=f(X)的定义域为A,I?A,如对于区间内任意两个值X1、X2, 1)、当X1X2时,都有f(X1)>f(X2),那么就说y=f(x)在区间I上是单调减函数,I称为函数的单调减区间。 二、常见方法: Ⅰ、定义法:定义域判断函数单调性的步骤 ①取值: 在函数定义域的某一子区间I内任取两个不等变量X1、X2,可设X1

=(x1-x2)(x12+x22+x1x2+1) =(x1-x2)[﹙x1+1/2x2﹚2+1+3/4x22] ∵x1、x2?(-∞,+∞),x10 故f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

高考数学专题:函数的单调性

高考数学函数的单调性复习教案 考纲要求:了解函数单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法 。 函数单调性可以从三个方面理解 (1)图形刻画:对于给定区间上的函数()f x ,函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增,函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减。 (2)定性刻画:对于给定区间上的函数()f x ,如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增,如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减。 (3)定量刻画,即定义。 上述三方面是我们研究函数单调性的基本途径 判断增函数、减函数的方法: ①定义法:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值1x 、2x ,当21x x <时,都有()()21x f x f <〔或都有()()21x f x f >〕,那么就说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。 与之相等价的定义:⑴()()02121>--x x x f x f ,〔或都有()()02 121<--x x x f x f 〕则说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。其几何意义为:增(减)函数图象上的任意两点()()()()2211,,,x f x x f x 连线的斜率都大于(或小于)0。 ⑵()()()[]02121>--x f x f x x ,〔或都有()()()[]02121<--x f x f x x 〕则说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。 ②导数法:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果()0`>x f 那么就说()f x 在这个区间上是增函数;如果()0`a 且0≤b 。 (年广东卷)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是

函数单调性方法和各种题型

(一)判断函数单调性的基本方法 Ⅰ、定义法: 定义域判断函数单调性的步骤:取值、作差(或商)变形、定号、判断。例1:已知函数f(x)=x3+x,判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性并证明 Ⅱ、直接法(一次函数、二次函数、反比例函数的单调可直接说出): 在公共区间内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数 例2:判断函数y=-x+1+1/x在(0,+∞)内的单调性 Ⅲ、图像法: 说明:⑴单调区间是定义域的子集 ⑵定义x 1、x 2 的任意性 ⑶代数:自变量与函数值同大或同小→单调增函数 自变量与函数相对→单调减函数 例3:y=|x2+2x-3| 练习:

(二) 函数单调性的应用 Ⅰ、利用函数单调性求连续函数的值域(最值) 根据增函数减函数的定义我们可得到如下结论: (1)若 f(x)在某定义域[a,b]上是增函数,则当x=a 时, f(x) 有最小值f(a),当 x=b 时, f(x)有最大值 f(b)。 (2)若 f(x)在某定义域[a,b]上是减函数,则当x=a 时, f(x) 有最大值f(a),当 x=b 时, f(x)有最小值 f(b)。 例1:求下列函数的值域 (1)y=x 2-6x+3, x ∈[-1,2] (2)y=-x 2+2x+2, x ∈[-1,4] 练习题: 1.已知函数f(x)在区间[a,c]上单调减小,在区间[c,b]上单调增加,则f(x)在 [a,b]上的最小值是 ( ) 2.数f(x)=4x 2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的取值范围是 ( ) 3、( )有函数13+--=x x y 存在、最大值、最小值都不,最小值、最大值,最小值、最大值,最小值、最大值D C B A 4 -44 -00 4 4、](()()的值域为 时,函数当1435,02+-=∈x x x f x ()()][()()]()][5,5,323205,0f c D f f C f f B f f A 、、、、、????? ? ??????????? ?? 5、求函数y=-x-6+ 的值域 x -1

高中数学函数单调性教案

课题:§1.3.1函数的单调性 教学目的: (1)通过已学过的函数,学会运用函数图象理解和研究函数的性质; (2)理解函数的单调性的定义及单调函数的图象特征; (3)能够熟练应用定义判断函数在某一区间上的的单调性; (4)通过本节知识的学习,培养学生严密的逻辑思维能力,用运动变化、数形结合、分类讨论的思想方法去分析和处理问题,以提高学生的思维品质;同时让学生体验数学的艺术美,养成用辨证唯物主义的观点看待问题. 教学重点:函数单调性的定义及单调函数的图象特征. 教学难点:利用函数的单调性的定义判断或证明函数的单调性. 教法与学法:启发式教学,充分发挥学生的主体作用. 教学用具:黑板、计算机多媒体、投影仪 教学过程: 一.情景引入: 1.在第23届奥运会上中国首次参加就获得15枚金牌,第24届奥运会中国获得5枚金牌,第25届和第26届奥运会中国都获得了16枚金牌,第27届奥运会中国获得了28枚金牌,第28届奥运会中国获得了32枚金牌,第29届北京奥运会中国获得51枚金牌的好成绩. 画出散点图,由图象很清晰的可以看到,从1996年第26届奥运会开始,中国所获得的金牌数不断增加,这充分说明了我们祖国的繁荣富强也大大的促进了体育事业的飞速发展. 2.德国著名心理学家艾宾浩斯的研究数据: 将表中数据绘制在坐标系中连出草图,这就是著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线. 观察这条曲线,你能得出什么规律呢?(学生回答) 这是一条衰减曲线,随着时间的推移,记忆的保持量逐渐减小. 第一天遗忘的速度最快,一天之后遗忘的速度趋于缓慢. 这一规律就提醒我们:在学习新知识的时候,一定要及时进行复习和巩固,以便加深理解和记忆. 象这样,在生活中,我们关心很多数据的变化,了解这些数据的变化规律,对我们的生活是很有帮助的. 观察数据的方法往往是看:随着自变量的变化,函数值是如何变化的. 这就是我们今天要研究的函数的单调性.

(完整版)复合函数单调性的判定方法

复合函数单调性的判定方法 定理设y=f(u),u∈(m,n),u=g(x),x∈(a,b).(1)若y=f(u)是(m,n)上的减函数,则y=f[g(x)]的增减性与g(x)的增减性相反;(2)若y=f(u)是(m,n)上的增函数,则y=f[g(x)]的增减性与g(x)的增减性相同. 证明:(1)若g(x)在(a,b)上是增函数,任取a<x 1<x 2 <b, 则有m<g(x 1)<g(x 2 )<n,由f(u)在(m,n)上是减函数得f[g(x 1 )] >f[g(x 2 )],故f[g(x)]在(a,b)上是减函数.若g(x)在(a,b)上是减函数,同理可证f[g(x)]在(a,b)上是增函数. (2)若g(x)在(a,b)上是增函数,任取a<x 1<x 2 <b,则有m <g(x 1)<g(x 2 )<n,由f(u)在(m,n)上是增函数,得f[g(x 1 )]< f[g(x 2 )],所以f[g(x)]在(a,b)上是增函数.若g(x)在(a,b)上是减函数,同理可证f[g(x)]在(a,b)上是减函数. 由此定理可知,复合函数单调性的判定是以简单函数的单调性为基础,而中学数学中的简单函数均是初等函数,因此熟悉各种初等函数的单调性是判定复合函数单调性的基础.若能对各种初等函数的图象了如指掌,则对复合函数的单调性的判定将大有裨益.我们就可借助初等函数的图象确定它的单调性,判定它的单调区间和函数值域,再利用上述定理就很容易判定复合函数的单调性. 例1讨论函数f(x)=log 0.5 (x2+4x+4)的单调性.解 f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(-2,+∞).f(x)可视为 y=log 0.5 u与u=x2+4x+4复合而成.u的图象是以x=-2为对称轴,开口向上的抛物线,在(-∞,-2)上为减函数,在(-2,+ ∞)上为增函数.又y=log 0.5 u在其定义域上是减函数,故f(x)在(-∞,-2)上是增函数,在(-2,+∞)上是减函数.例2试求函数f(x)=2x2的单调区间. 解函数f(x)=2x2可视为f(u)=2u与u=x2复合而成.函数u =x2在(-∞,0]上为减函数,在[0,+∞)上为增函数,且u≥0.函数f(u)=2u在u≥0时为增函数.所以,f(x)在(-∞,0]上为减函数.在[0,+∞)上为增函数. 推论由有限个简单函数复合而成的多重复合函数,若在所讨论的区间内每个简单函数均有意义,且均为严格单调函数.当其中减函数的个数是偶数时,则复合函数是增函数;当减函数的个数是奇数时,则复合函数是减函数.

函数的单调性与最值(含例题详解)

函数的单调性与最值 一、知识梳理 1.增函数、减函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D?I,如果对于任意x1,x2∈D,且x1f(x2) . 2.单调区间的定义 若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间. 3.函数的最值 前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足 条件①对于任意x∈I,都有 f(x)≤M;②存在x0∈I,使得 f(x0)=M ①对于任意x∈I,都有f(x)≥M;②存在 x0 ∈ I,使得f(x0) =M 结论M为最大值M为最小值 注意: 1.函数的单调区间是指函数在定义域内的某个区间上单调递增或单调递减.单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结. 2.两函数f(x),g(x)在x∈(a,b)上都是增(减)函数,则f(x)+g(x)也为增(减)函数,但 f(x)·g(x),1等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. f( x) [试一试] 1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A.y=ln(x+2) B.y=-x+1 D.y=x+1 解析:选 A 选项 A 的函数y=ln(x+2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数. 2.函数f(x)=x2-2x(x∈[-2,4])的单调增区间为___ ;f(x)max= ________ . 解析:函数f(x)的对称轴x=1,单调增区间为[1,4],f(x)max=f(-2)=f(4)=8. 答案:

证明函数单调性的方法总结

证明函数单调性的方法总结 导读:1、定义法: 利用定义证明函数单调性的一般步骤是: ①任取x1、x2∈D,且x1 ②作差f(x1)-f(x2),并适当变形(“分解因式”、配方成同号项的和等); ③依据差式的符号确定其增减性. 2、导数法: 设函数y=f(x)在某区间D内可导.如果f′(x)>0,则f(x)在区间D内为增函数;如果f′(x) 注意:(补充) (1)若使得f′(x)=0的x的值只有有限个, 则如果f ′(x)≥0,则f(x)在区间D内为增函数; 如果f′(x) ≤0,则f(x)在区间D内为减函数. (2)单调性的判断方法: 定义法及导数法、图象法、 复合函数的单调性(同增异减)、 用已知函数的单调性等 (补充)单调性的有关结论 1.若f(x),g(x)均为增(减)函数, 则f(x)+g(x)仍为增(减)函数. 2.若f(x)为增(减)函数, 则-f(x)为减(增)函数,如果同时有f(x)>0,

则 为减(增)函数, 为增(减)函数 3.互为反函数的两个函数有相同的单调性. 4.y=f[g(x)]是定义在M上的函数, 若f(x)与g(x)的'单调性相同, 则其复合函数f[g(x)]为增函数; 若f(x)、g(x)的单调性相反, 则其复合函数f[g(x)]为减函数.简称”同增异减” 5. 奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同; 偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反. 函数单调性的应用 (1)求某些函数的值域或最值. (2)比较函数值或自变量值的大小. (3)解、证不等式. (4)求参数的取值范围或值. (5)作函数图象. 【证明函数单调性的方法总结】 1.函数单调性的说课稿 2.高中数学函数的单调性的教学设计 3.导数与函数的单调性的教学反思

定义法判断函数的单调性

2.1定义判别法 使用函数单调性定义进行解题是一个重点,也是一个难点。关键在于对函数单调性定义的理解。掌握这一方法有利于形成解题思路。函数的单调性定义: 一般的,设函数)(x f 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21,x x ,当21x x <时都有)()(21x f x f <.那么就说)(x f 为D 上的增函数; 2)、如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量21,x x ,当21x x <时都有)()(21x f x f >,那么就说D x f 为)(上的减函数。 例1:已知βα、是方程)(01442R k kx x ∈=--的两个不等实根,函数1 2)(2+-=x k x x f 的定义域为[]βα,,判断函数)(x f 在定义域内的单调性,并证明。 证:令144)(2--=kx x x g ,则函数图象为开口向上的抛物线。 设βα≤<≤21x x ,则01440144222121≤--≤--kx x kx x , ; 将上述两个式子相加得: 02)(4)(4212221≤-+-+x x k x x , 由均值不等式,可得 2221212x x x x +≤; 02 1)(22121<-+-∴x x k x x , 则[]) 1)(1(22)()(1212)()(222121211221122212+++-+-=+--+-=-x x x x x x k x x x k x x k x x f x f 又02 12)(22)(21212121>+-+>+-+x x x x k x x x x k ,

所以0)()(12>-x f x f ,故)(x f 在区间[]βα,上是增函数。 例2、求证x x x f -+=2)(在??? ? ?∞-47,上为增函数。 解:取2121212122)()()(4 7x x x x x f x f x x ---+-=-≤<,则, 分子、分母同时乘以2122x x -+-,得 2121212122) 122)(()()(x x x x x x x f x f -+---+--=-, 由2 12,212,02121≥->-<-x x x x ,所以0)()(21<-x f x f , 函数在??? ? ?∞-47,为单调递增函数。 从上面两个例子可以看出,在应用定义判别法的时候,首先取定定义域中不等两点,对其函数值作差,判断其大小。但是,在做题过程中,不乏对不等式的灵活应用,因此,需熟练掌握一些常用的不等式。 知识链接: 常用的基本不等式 (1)、设R b a ∈、 ,则0)(022≥-≥b a a ,(当且仅当b a a ==,0时取等号)。 (2)、设R b a ∈、,则2 222222,2??? ??+≥+≥+b a b a ab b a (当且仅当b a =时取等号)。 (3)、设R c b a ∈、、,则ca bc ab c b a ++≥++222; ()32222c b a c b a ++≥++ (当且仅当c b a ==时取等号)。 (4)、均值不等式: a 、设)0(∞+∈,、 b a ,则ab b a ≥+2 (当且仅当b a =时取等号)。

高一数学中函数的单调性4种求法

高一数学中函数的单调性非常重要,分析函数的单调性方法有:定义法,图像法,性质法,复合法.下边结合例题加以说明: 1.定义法 例题已知函数y=x^3-x在(0,a]上是减函数,在[a,+)上是增函数,求a的值。 解分析函数在R+上的单调性 任取x1>x2>0 Y1-Y2=(X1^3-X2^3)-(X1-X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2)-(X1-X2) =(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2-1) 令y1-y2>0 所以 X1^2+X1X2+X2^2-1>0 因为X1^2+X1X2+X2^2-1>X2^2+X2X2+X2^2-1=3X2^2-1 当3X2^2-1>=0时即X2^2>=1/3 X2>=根号3/3时 y1-y2>0 函数是递增的 同理当3X1^2-1<=0时即X1<=根号3/3时 y1-y2<0 函数是递减的 故函数在R+上的增区间为[根号3/3,+)减区间为(0,根号3/3) 因此 a=根号3/3 一般情况下,用定义求函数的单调区间就是求出使y1-y2>0(<0)的x1,x2的取值范围,要变换不等式,求出x1和x2的范围,就可求出函数的单调区间。 2.图像法 例题求y=x+3/x-1的单调区间 解函数定义域为(-,1)并(1,+) Y=X+3/X-1=X-1+4/X-1=1+4/X-1 由图像可知函数在(-,1)和(1,+0)上递减。 函数的图像是解决这类问题的关键。 3.性质法 性质:增+增=增减+减=减

y=f(x)与y=kf(x) 当k>0 有相同的单调性当k<0有相反的单调性 y=f(x)(y>0)与y=k/f(x) 当k>0 有相反的单调性,当k<0 有相同的单调性 例题求y=x^3+x的单调区间。 解因为y=x是增函数,当x>=0时,y=x^3是递增的,当x<0时,y=x^3是递增的,所以y=x^3是R上的增函数。 由性质可知,函数y=x^3+x的单调区间为R. 4.复合法 u=p(x) y=f(u)复合后的函数为:y=f(p(x))它们的单调性为:同增异减。 例题求y=根号(x-1)(x+1)的单调区间。 解令u=(x-1)(x+1) 则y=根号u 当x>=1时 u=(x-1)(x+1)递增 当x<=-1时 u=(x-1)(x+1)递减 Y=根号u递增 所以原函数的单调增区间为[1,+) 减区间为(-,-1]

函数单调性地判断或证明方法

函数单调性的判断或证明方法. ( 1)定义法。用定义法证明函数的单调性的一般步骤是①取值,设,且;②作差,求;③变形(合并同类项、通分、分解因式、 配方等)向有利于判断差值符号的方向变形;④定号,判断的正负符号,当符号不确定时,应分类讨论;⑤下结论,根据函数单调性的定义下结论。 例 1. 判断函数在(-1,+∞ )上的单调性,并证明. 解:设- 10, x2+ 1>0. ∴当 a>0 时, f(x 1) - f(x 2)<0 ,即 f(x 1)0 ,即 f(x 1)>f(x ∴函数 y= f(x) 在 ( - 1,+∞ ) 上单调递减. 2),2), 例 2.证明函数在区间和上是增函数;在上为减函数。(增两端,减中间) 证明:设,则 因为,所以, 所以,

所以 所以 设 则, 因为, 所以 所以 所以 , 同理,可得 (2)运算性质法 . ①在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数, 增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.(增 +增=增;减 +减 =减;增 -减=增,减 -增=减) ②若. ③当函数 ④ 函数 . 二者有相 反的单调性。 ⑤运用已知结论,直接判断函数的单调性,如一次函数、反比例函数等。( 3)图像法 . 根据函数图像的上升或下降判断函数的单调性。 例 3. 求函数的单调区间。 解:

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