函数的单调性 学案
03 函数的单调性与最值学案学生版

函数的单调性与最值导学目标: 1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会用定义判断函数的单调性,会求函数的单调区间及会用单调性求函数的最值.自主梳理 1.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是______________.(2)单调性的定义的等价形式:设x 1,x 2∈[a ,b ],那么(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0⇔f x 1-f x 2x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上是________;(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0⇔f x 1-f x 2x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上是________.(3)单调区间:如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或减函数,那么说函数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__________.(4)函数y =x +a x(a >0)在 (-∞,-a ),(a ,+∞)上是单调________;在(-a ,0),(0,a )上是单调______________;函数y =x +a x(a <0)在______________上单调递增.2.最值一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M (f (x )≥M );②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的____________.自我检测1.若函数y =ax 与y =-b x在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增 2.设f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a 为实数,则有 ( )A .f (a )<f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2+a )<f (a )D .f (a 2+1)>f (a ) 3.下列函数在(0,1)上是增函数的是 ( )A .y =1-2xB .y =x -1C .y =-x 2+2x D .y =54.(2011·合肥月考)设(a ,b ),(c ,d )都是函数f (x )的单调增区间,且x 1∈(a ,b ),x 2∈(c ,d ),x 1<x 2,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系是 ( )A .f (x 1)<f (x 2)B .f (x 1)>f (x 2)C .f (x 1)=f (x 2)D .不能确定5.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2-4x +c 的值域为 ( )A .[c,55+c ]B .[-43+c ,c ]C .[-43+c,55+c ] D .[c,20+c ]探究点一 函数单调性的判定及证明例1 设函数f (x )=x +ax +b(a >b >0),求f (x )的单调区间,并说明f (x )在其单调区间上的单调性.变式迁移1 已知f (x )是定义在R 上的增函数,对x ∈R 有f (x )>0,且f (5)=1,设F (x )=f (x )+)(1x f ,讨论F (x )的单调性,并证明你的结论.探究点二 函数的单调性与最值例2 (2011·烟台模拟)已知函数f (x )=x 2+2x +ax,x ∈[1,+∞).(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.变式迁移2 已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.探究点三 抽象函数的单调性例3 (2011·厦门模拟)已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数;(2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.变式迁移3 已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f (x 1x 2)=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0. (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的单调性;(3)若f (3)=-1,解不等式f (|x |)<-2.分类讨论及数形结合思想例 (12分)求f (x )=x 2-2ax -1在区间[0,2]上的最大值和最小值. 【答题模板】1.函数的单调性的判定与单调区间的确定常用方法有:(1)定义法;(2)导数法;(3)图象法;(4)单调性的运算性质.2.若函数f (x ),g (x )在区间D 上具有单调性,则在区间D 上具有以下性质: (1)f (x )与f (x )+C 具有相同的单调性.(2)f (x )与af (x ),当a >0时,具有相同的单调性,当a <0时,具有相反的单调性. (3)当f (x )恒不等于零时,f (x )与)(1x f 具有相反的单调性. (4)当f (x ),g (x )都是增(减)函数时,则f (x )+g (x )是增(减)函数.(5)当f (x ),g (x )都是增(减)函数时,则f (x )·g (x )当两者都恒大于零时,是增(减)函数;当两者都恒小于零时,是减(增)函数.(满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2011·泉州模拟)“a =1”是“函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,+∞)上为增函数”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件2.(2011·天津)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x , x ≥0,4x -x 2, x <0,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是 ( ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞) B .(-1,2) C .(-2,1) D .(-∞,-2)∪(1,+∞)3.用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为 ( )A .4B .5C .6D .74.(2011·丹东月考)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,1)D .(0,1]5.(2011·葫芦岛模拟)已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值( )A .一定大于0B .一定小于0C .等于0D .正负都有可能 二、填空题(每小题4分,共12分)6.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.7.设f (x )是增函数,则下列结论一定正确的是________(填序号).①y =[f (x )]2是增函数;②y =1f x是减函数;③y =-f (x )是减函数;④y =|f (x )|是增函数.8.设0<x <1,则函数y =1x +11-x的最小值是________.三、解答题(共38分)9.(12分)(2011·湖州模拟)已知函数f (x )=a -1|x |.(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围.10.(12分)已知f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2]时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.11.(14分)(2012·鞍山模拟)已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若a ,b ∈[-1,1],a +b ≠0时,有f a +f ba +b>0成立.(1)判断f (x )在[-1,1]上的单调性,并证明它;(2)解不等式:f (x +12)<f (1x -1);(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有的a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.。
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3.2函数的性质——单调性班级:姓名:观察天津市2008年11月29日的气温时段图,此图反映了0时至14时的气温T( C)随时间t(h)变化的情况.回答下面的问题:(1)时,气温最低,最低气温为 C,时气温最高,最高气温为°C.(2)随着时间的增加,在时间段0时到6时的时间段内,气温不断地;6时到14时这个时间段内,气温不断地.下图为股市中,某股票在半天内的行情,请描述此股票的涨幅情况.从上图可以看到,有些时候该股票的价格随着时间推移在上涨,即时间增加股票价格也增加;有时该股票的价格随着时间推移在下跌,即时间增加股票价格反而减小.类似地,函数值随着自变量的增大而增大(或减小)的性质就是函数的单调性.设函数()y f x=在区间(),a b内有意义.(1)如图(1)所示,在区间(),a b内,随着自变量的增加,函数值不断增大,图像呈上升趋势.即对于任意的()12,,x x a b∈,当12x x<时,都有()()12f x f x<成立.这时把函数()f x叫做区间(),a b内的__________,区间(),a b叫做函数()f x的__________.(2)如图(2)所示,在区间(),a b内,随着自变量的增加,函数值不断减小,图像呈下降趋势.即对于任意的()12,,x x a b∈,当12x x<时,都有()()12f x f x>成立.这时函数()f x叫做区间(),a b内的__________,区间(),a b叫做函数()f x的__________.图(1)图(2)如果函数()f x在区间(),a b内是增函数(或减函数),那么,就称函数()f x在区间(),a b内具有单调性,区间(),a b叫做函数()f x的__________.问题3:(如图)定义在区间上的函数的图象,根据图象说出的单调区间,以及在每一单调区间上,是单调增函数还是单调减函数。
高中数学第三章函数单调性的定义与证明学案新人教B版必修第一册

3.1.2 函数的单调性第1课时 单调性的定义与证明课程标准借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.新知初探·自主学习——突出基础性教材要点知识点一 定义域为A 的函数f (x )的单调性状元随笔 定义中的x 1,x 2有以下3个特征(1)任意性,即“任意取x 1,x 2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;(2)有大小,通常规定x 1<x 2;(3)属于同一个单调区间.知识点二 单调性与单调区间如果函数y =f (x )在区间M 上是单调递增或单调递减,那么就说函数y =f (x )在这一区间上具有(严格的)________,区间M 叫做y =f (x )的________.状元随笔 一个函数出现两个或者两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,而应该用“和”连接. 如函数y =1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,却不能表述为:函数y =1x 在(-∞,0)∪(0,+∞)上单调递减.知识点三 函数的最值一般地,设函数f(x)的定义域为D,且x0∈D:如果对任意x∈D,都有f(x)≤f(x0),则称f(x)的最大值为f(x0)(记作f(x)max=f(x0)),而x0称为f(x)的最大值点;如果对任意x∈D,都有f(x)≥f(x0),则称f(x)的最小值为f(x0)(记作f(x)min=f(x0)),而x0称为f(x)的最小值点.最大值和最小值统称为最值,最大值点和最小值点统称为最值点.状元随笔 最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素,如函数y=-x2(x∈R)的最大值是0,有f(0)=0. 基础自测1.函数y=(2m-1)x+b在R上是减函数,则( )A.m>12 B.m<12C.m>-12D.m<-122.函数f(x)=1x在[1,+∞)上( )A.有最大值无最小值B.有最小值无最大值C.有最大值也有最小值D.无最大值也无最小值3.若f(x)在R上是增函数,且f(x1)>f(x2),则x1,x2的大小关系为________.4.如图是函数y=f(x)的图象,则函数f(x)的单调递减区间是( )A.(-1,0)B.(1,+∞)C.(-1,0)∪(1,+∞)D.(-1,0),(1,+∞)课堂探究·素养提升——强化创新性题型1 利用函数图象求单调区间[经典例题]例1 (1)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的减区间为( )A.(-3,1)∪(1,4)B.(-5,-3)∪(−1,1)C.(-3,-1),(1,4)D.(-5,-3),(-1,1)状元随笔 观察图象,若图象呈上升(下降)趋势时为增(减)函数,对应的区间是增(减)区间.(2)下列函数在区间(0,1)上是增函数的是( )A.y=1-2x B.y=1 xC.y=√x−1D.y=-x2+2x(3)函数y=|x-1|的单调增区间是________.跟踪训练1 (1)函数f(x)的图象如图所示,则( )A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数状元随笔 图象上升或下降趋势判断.(2)画出函数y=-x2+2|x|+3的图象,并指出函数的单调区间.题型2 函数的单调性判断与证明例2 证明函数f (x )=x +4x在(2,+∞)上是增函数.在(0,2)上是减函数.状元随笔 先根据单调性的定义任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,再判断f(x 1)-f(x 2)的符号.方法归纳利用定义证明函数单调性的步骤注:作差变形是解题关键.跟踪训练2 利用单调性的定义,证明函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是减函数.题型3 利用函数的单调性求最值[经典例题]例3 已知函数f(x)=2x−1x+1,x∈[3,5].(1)判断函数在区间[3,5]上的单调性,并给出证明;(2)求该函数的最大值和最小值.方法归纳1.利用单调性求函数的最大(小)值的一般步骤(1)判断函数的单调性.(2)利用单调性求出最大(小)值.2.函数的最大(小)值与单调性的关系(1)若函数f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,则f(x)在区间[a,b]上的最小(大)值是f(a),最大(小)值是f(b).(2)若函数f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,在区间[b,c]上是减(增)函数,则f(x)在区间[a,c]上的最大(小)值是f(b),最小(大)值是f(a)与f(c)中较小(大)的一个.跟踪训练3 已知函数f(x)=32x−1,求函数f(x)在[1,5]上的最值.状元随笔 (1)判断函数的单调性.(2)利用单调性求出最大(小)值.题型4 由函数的单调性求参数的取值范围[经典例题]例4 (1)已知函数f(x)=-x2-2(a+1)x+3.①若函数f(x)在区间(-∞,3]上是增函数,则实数a的取值范围是________;②若函数f(x)的单调递增区间是(-∞,3],则实数a的值为________.(2)已知函数y=f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,且f(2x-3)>f(5x-6),则实数x的取值范围为________.方法归纳“函数的单调区间为I”与“函数在区间I上单调”的区别单调区间是一个整体概念,说函数的单调递减区间是I,指的是函数递减的最大范围为区间I,而函数在某一区间上单调,则指此区间是相应单调区间的子区间.所以我们在解决函数的单调性问题时,一定要仔细读题,明确条件含义.跟踪训练4 (1)已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2,在区间(-∞,4]上是减函数,求实数a的取值范围;函数的单调递减区间为(-∞,4],则a为何值?状元随笔 首先求出f(x)的单调减区间,(1)求出f(x)的对称轴为x=1-a,利用对称轴应在直线x=4的右侧或与其重合求解.(2)求出函数的减区间,用端点值相等求出a.(2)若f(x)在R上是单调递减的,且f(x-2)<f(3),则x的取值范围是________.3.1.2 函数的单调性第1课时 单调性的定义与证明新知初探·自主学习[教材要点]知识点一f(x1)<f(x2) f(x1)>f(x2) 增函数 减函数知识点二单调性 单调区间[基础自测]1.解析:使y=(2m-1)x+b在R上是减函数,则2m-1<0,即m<1 2.答案:B2.解析:函数f(x)=1x是反比例函数,当x∈(0,+∞)时,函数图象下降,所以在[1,+∞)上f(x)为减函数,f(1)为f(x)在[1,+∞)上的最大值,函数在[1,+∞)上没有最小值.故选A.答案:A3.解析:∵f(x)在R上是增函数,且f(x1)>f(x2),∴x1>x2.答案:x1>x24.解析:若函数单调递减,则对应图象为下降的,由图象知,函数在(-1,0),(1,+∞)上分别下降,则对应的单调递减区间为(-1,0),(1,+∞).答案:D课堂探究·素养提升例1 【解析】 (1)在某个区间上,若函数y=f(x)的图象是上升的,则该区间为增区间,若是下降的,则该区间为减区间,故该函数的减区间为(-3,-1),(1,4).(2)由y=1-2x,y=1x的图象易知在(0,1)上为减函数,而y=√x−1的定义域为[1,+∞),不合题意.(3)作出函数的图象,如图所示,所以函数的单调递增区间为[1,+∞).【答案】 (1)C (2)D (3)[1,+∞)跟踪训练1 解析:(1)函数单调性反映在函数图象上就是图象上升对应增函数,图象下降对应减函数,故选A.(2)y=-x2+2|x|+3={−(x−1)2+4,x≥0,−(x+1)2+4,x<0.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,所以函数的单调递增区间是(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间是[-1,0]和[1,+∞).答案:(1)A (2)见解析例2 【证明】 ∀x1,x2∈(2,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+4x1-x2-4x2=(x1-x2)+4(x2−x1)x1x2=(x1−x2)(x1x2−4)x1x2.因为2<x1<x2,所以x1-x2<0,x1x2>4,x1x2-4>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以函数f(x)=x+4x在(2,+∞)上是增函数.证明:∀x1,x2∈(0,2),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+4x1-x2-4x2=(x1-x2)+4(x2−x1) x1x2=(x1−x2)(x1x2−4)x1x2.因为0<x1<x2<2,所以x1-x2<0,0<x1x2<4,x1x2-4<0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以函数f(x)=x+4x在(0,2)上是减函数.跟踪训练2 证明:设x1,x2是区间(-1,+∞)上任意两个实数且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+2x1+1−x2+2x2+1=x2−x1(x1+1)(x2+1),∵-1<x1<x2,∴x2-x1>0,x1+1>0,x2+1>0.∴x2−x1(x1+1)(x2+1)>0.即f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2).∴y=x+2x+1在(-1,+∞)上是减函数.例3 【解析】 (1)函数f(x)在[3,5]上是单调递增的,证明:设任意x1,x2,满足3≤x1<x2≤5.因为f(x1)-f(x2)=2x1−1x1+1−2x2−1x2+1=(2x1−1)(x2+1)−(2x2−1)(x1+1)(x1+1)(x2+1)=3(x1−x2) (x1+1)(x2+1),因为3≤x1<x2≤5,所以x1+1>0,x2+1>0,x1-x2<0.所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).所以f(x)=2x−1x+1在[3,5]上是单调递增的.(2)f(x)min=f(3)=2×3−13+1=54,f(x)max=f(5)=2×5−15+1=32.跟踪训练3 解析:先证明函数f(x)=32x−1的单调性,设x1,x2是区间(12,+∞)上的任意两个实数,且x2>x1>1 2,f(x1)-f(x2)=32x1−1−32x2−1=6(x2−x1)(2x1−1)(2x2−1).由于x2>x1>12,所以x2-x1>0,且(2x1-1)·(2x2-1)>0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数f(x)=32x−1在区间(12,+∞)上是单调递减的,所以函数f(x)在[1,5]上是单调递减的,因此,函数f(x)=32x−1在区间[1,5]的两个端点上分别取得最大值与最小值,即最大值为f(1)=3,最小值为f(5)=1 3.例4 【解析】 (1)f(x)=-x2-2(a+1)x+3=-(x+a+1)2+(a+1)2+3.因此函数的单调递增区间为(-∞,-a-1].①由f(x)在(-∞,3]上是增函数知3≤-a-1,即a≤-4.②由题意得-a-1=3,a=-4.(2)因为函数y=f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,且f(2x-3)>f(5x-6),所以2x-3>5x-6,解得x<1,即实数x的取值范围为(-∞,1).【答案】 (1)①a≤-4 ②-4 (2)(-∞,1)跟踪训练4 解析:(1)∵f(x)=x2-2(1-a)x+2=[x-(1-a)]2+2-(1-a)2,∴f(x)的减区间是(-∞,1-a].∵f(x)在(-∞,4]上是减函数,∴对称轴x=1-a必须在直线x=4的右侧或与其重合.∴1-a≥4,解得a≤-3.故a的取值范围为(-∞,-3].由知函数f(x)的单调递减区间为(-∞,1-a],∴1-a=4,a=-3.(2)函数的定义域为R,由条件可知,x-2>3,解得x>5.答案:(1)见解析 (2)(5,+∞)11。
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§1.3.1 函数的单调性与最值¤知识要点:1. 增函数2.减函数3.函数的单调区间4. 判断函数单调性的步骤问题情境: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:例题精讲: 例1.(1) 根据此函数图象,写出该函数的单调区间(2) 写出1(0)y x x=≠的单调区间(3)写出26y x x =-的单调递增区间思考:函数()f x 的定义域为(,)a b ,且对其内任意实数12,x x 均有:1212()[()()]0x x f x f x -->,则()f x 在(,)a b 上是 . (填“增函数”或“减函数”或“非单调函数”)例2. 判断函数[]2()(2,6)1f x x x =∈-的单调性.小结: 利用定义证明函数f(x)在给定的区间I 上的单调性的一般步骤:例3.已知函数f (x )= x 2-2x +2,求43x -≤≤时f (x )的最值。
※基础达标1.函数26y x x =-的减区间是( ).A . (,2]-∞ B. [2,)+∞ C. [3,)+∞ D. (,3]-∞ 2.在区间(0,2)上是增函数的是( ).A. y =-x +1B. yC. y = x 2-4x +5D. y =2x3.函数()||()(2)f x x g x x x ==-和的递增区间依次是( ).A. (,0],(,1]-∞-∞B. (,0],[1,)-∞+∞C. [0,),(,1]+∞-∞D. [0,),[1,)+∞+∞4.二次函数2()2f x x ax b =++在区间(-∞,4)上是减函数,你能确定的是( ). A. 2a ≥ B. 2b ≥ C. 4a ≤- D. 4b ≤-5.已知函数f (x )= x 2-2x +2,那么f (1),f (-1),f之间的大小关系为 请将以下题目写在作业本上:1.证明函数xx y 1+=在(1,+∞)上为增函数. 2. 求证:函数11y x=--在区间(),0-∞上是单调增函数.3.试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.。
函数的单调性、极值、最值学案

函数的单调性、极值、最值学案一. 基础知识:1.设函数)(x f y =在0x x =及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的值都大(小),则称)(0x f 是函数)(x f y =的一个______.2.如果)(x f y =在某个区间内有导数,则可以这样求它的极值:(1)求导数_____; (2)求方程________的根(可能极值点); (3)如果在根的左侧附近为_,右侧附近为_,则函数)(x f y =在这个根处取得极_值;如果在根的左侧附近为__________,右侧附近为_____________,则函数)(x f y =在这个根处取得极________值.3.设)(x f y =是定义在[a ,b]上的函数,)(x f y =在(a ,b)内有导数,可以这样求最值: (1)求出函数在(a ,b)内的可能极值点(即方程0)(/=x f 在(a ,b)内的根n x x x ,,,21 );(2)比较函数值)(a f ,)(b f 与)(,),(),(21n x f x f x f ,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.(注意一定要列表求解) 二.例题例1. 已知c bx ax x f ++=24)(的图象经过点(0,1),且在1x =处的切线方程是2y x =-(1)求)(x f y =的解析式;(2)求)(x f y =的单调递增区间。
例2:已知)(x f y =是二次函数,方程0)(=x f 有两个相等实根,且22)(+='x x f .求)(x f 的解析式;例3.设函数xbxaxx f ++=232131)(在1x =1与2x =2处取得极值,试确定a 和b 的值,并问此时函数在1x 与2x 处是取极大值还是极小值?例4:若函数33)(23-++=x x ax x f 在R 上为单调增函数,求a 的取值范围。
函数的单调性、极值、最值作业1.函数()323922y x x x x =---<<有( )A .极大值5,极小值27-B .极大值5,极小值11-C .极大值5,无极小值D .极小值27-,无极大值2.()f x 与()g x 是定义在R 上的两个可导函数,若()f x ,()g x 满足''()()f x g x =,则()f x 与()g x 满足( )A .()f x =()g xB .()f x -()g x 为常数函数C .()f x =()0g x =D .()f x +()g x 为常数函数 3.函数xx y ln =的最大值为( )A .1-eB .eC .2eD .3104.函数2cos y x x =+在区间[0,]2π上的最大值是 。
《函数的单调性》学案

3. 2. 1 函数的单调性
学习目标: 1、能说出函数单调性的概念
2、能借助函数的图像写出函数的单调区间
3、会用图像法判断并总结简单函数的单调性 学习方法:数形结合 归纳总结 学习方式:自主学习 合作交流 学习过程: 探究1:
(1) y=x+1 (2) y=-x+1 (3) y=x 2 1.图像从左至右有怎样的变化趋势?
(1) (2) (3) 2.你能否用x 与y 的变化情况来解释其变化趋势?
总结:函数值随着自变量的增大而 的性质叫做函数的
单调性
探究2:
画出下列一次函数的图像并判断其单调性 1. y=2x-1 2.y=3x+2
3. y=-2x+3
4.y=-5x-1
总结规律:
探究3:
画出下列二次函数的图像并判断其单调性 1. y=x 2+2x 2. y=2x 2-5
3.y= - 3x 2+x -1
4.y= - x 2-2x+3
总结规律:
,)在(练习:
1.小明从家里出发,去学校取书,顺路将自行车送还王伟同学. 小明骑了30分钟自行车,到王伟家送还自行车后,又步行10分钟 到学校取书,最后乘公交车经过20分钟回到家.这段时间内,小 明离开家的距离与时间的关系如图所示.指出这个函数的单调性
y=(a-3)x+5在R 上为增函数? y=3x 2-6x+11的单调性 P49-50。
中职数学 函数的单调性学案

3.3 函数的单调性一.学习目标1、理解函数单调性的概念,会根据函数的图像判断函数的单调性;2、能够根据函数单调性的定义证明函数在某一区间上的单调性。
3、通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合的思想方法,培养学生观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力;通过对函数单调性的证明,提高学生的推理论证能力二.预习案(一).自学引导观察函数x x f =)(,2)(x x f =的图象从左至右看函数图象的变化规律:(1).x x f =)(的图象是_________的, 2)(x x f =的图象在y 轴左侧是______的,2)(x x f =的图象在y 轴右侧是_______的.(2) x x f =)(在),(+∞-∞上,)(x f 随着x 的增大而___________;(3) 2)(x x f =在]0,(-∞ 上,)(x f 随着x 的增大而_______;2)(x x f =在),0(+∞上,)(x f 随着x 的增大而________.归纳总结一、单调性※ 增函数、减函数的定义在函数)(x f y = 的图象上任取两点A (x 1,y 1), B (x 2,y 2),记△x= △y= 这里△x 表示自变量的增量或改变量,△y 表示函数值的增量或改变量.1. 增减函数定义:一般地,设函数)(x f 的定义域为I : x y 0 xy 0 x x f =)( 2)(x x f =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21,x x ,当时,则称)(x f 在这个区间上是增函数,而这个区间称函数的一个 ; 当 时,则称)(x f 在这个区间上是减函数,而这个区间称函数的一个2.函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是 或 ,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:例1.下列说法正确的是 ( )A.定义在),(b a 上的函数)(x f ,若存在不相等),(,21b a x x ∈,当0>∆∆x y 时,那么)(x f 在),(b a 上为增函数B.定义在),(b a 上的函数)(x f ,若有无穷多对不相等),(,21b a x x ∈,当0>∆∆x y 时,那么)(x f 在),(b a 上为增函数C.若函数)(x f 在区间1I 上为减函数,在区间2I 上也为减函数,那么)(x f 在区间21I I ⋃上就一定是减函数D.若函数)(x f 在区间I 上是增函数,且)()(21x f x f <,),(21I x x ∈,则21x x <. 讨论:设任意不相等[]b a x x ,,21∈,(1)若12x x <时,12()()f x f x <,则)(x f 在[]b a ,上是增函数吗?(2)若12x x <时,)()(21x f x f >,则)(x f 在[]b a ,上是减函数吗?(二).预习自测1.下列函数中,在)0,(-∞上不是增函数的是( )A.x y 3=B.2x y -=C.x y =D.xy 1-= 2.对于函数)(x f y =,在定义域内有两个值21,x x ,且21x x <,使)()(21x f x f <成立,则)(x f y = ( )A.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3.已知函数)(x f 在(-2,3)上是减函数,则有( )A.)0()1(f f <-B.)2()0(f f <C.)0()1(f f <D.)1()1(f f <-4.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:三.探究案1.探究一:利用图像求下列函数的单调区间并指出在其单调区间上是增函数还是减函数:(1)12-=x y (2)4)1(2-=-x y (3)xy 1= (4)x y =2.探究二:求证:1)(3+=x x f 在R 上是增函数。
函数的单调性第一课时学案-高一上学期数学人教A版

3.2.1 单调性与最大(小)值 第一课时 函数的单调性【学习目标】1. 借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性,理解它们的作用和实际意义.2. 会用定义法证明(或判断)函数的单调性。
【重难点】重点:函数单调性的定义难点:增(减)函数的定义,利用增(减)函数的定义判断函数的单调性 【学习过程】导:初中利用图象,研究过函数值随自变量的增大而增大(或减小)的性质,这一性质叫做函数的单调性。
如何用符号语言描述这一性质?思:认真阅读课本7677页内容,思考并回答下列问题: 1. 增、减函数的概念 前提条件设函数()x f 的定义域为I ,区间I D ⊆条件2121,,x x D x x <∈∀都有()1x f ()2x f都有()1x f ()2x f图示结论()x f 在区间D 上单调递增()x f 在区间D 上单调递减特殊情况当函数()x f 在它的定义域上单调递增时,我们就称它为 函数当函数()x f 在它的定义域上单调递减时,我们就称它为 函数【问题1】(1)若I x x ∈21,,当21x x <时,()()21x f x f <,可以说()x f y =在I 上是增函数吗?这反应了21,x x 的什么特征?(2)21,x x 可以在不同区间上取值吗?(3)若()f x 在区间D 上是增函数,且()()12f x f x >,1x 与2x 的大小关系是否确定?若确定,请说出12,x x 的大小关系。
例1、若函数()f x 在R 上为增函数,且()(3)f a f <,求实数a 的取值范围. 一题多变:(1)若本例中条件不变,把“()(3)f a f <”改为“()(23)f a f a >+”求实数a 的取值范围.(2)若把本例中条件“R ”改为“[]1,5-”,其余不变,求实数a 的取值范围 . 认真阅读课本7879页内容,思考并回答下列问题如果函数()x f y =在区间D 上 或 ,那么就说函数()x f 在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做()x f y =的 .【问题2】:设A 是区间D 上某些自变量值组成的集合,而且,,21A x x ∈∀当21x x <时,都有()()21x f x f <,我们能说函数()x f 在区间D 上单调递增吗?你能举个例子吗?例2.用定义法证明函数()()kf x k x=为正常数在),(∞+0上单调递减。
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1.2.6 函数的单调性(1)
【学习目标】 1.能举例说明单调函数的意义;
2.能运用函数图象观察出单调区间,会运用函数单调性的定义来判断和证明函数在区间上的单调性;
3.能运用数形结合的思想来研究数学问题,激发学习数学的兴趣.
【学习重点】函数单调性、单调区间的概念,探究函数的单调性及单调区间.
【难点提示】理解单调性的本质、单调性的灵活运用.
【学法提示】1.请同学们课前将学案与教材1516P -结合进行自主学习(对教材中的文字、图象、表格、符号、观察、思考、说明与注释、例题及解答、阅读与思考、小结等都要仔细阅读)、小组讨论,积极思考提出更多、更好、更深刻的问题,为课堂学习做好充分的准备;
2.在学习过程中用好“九字学习法”即:“读”、“挖”、“举”、“联”、“用”、“悟”、“总”、“研”、“会”,请在课堂上敢于提问、敢于质疑、敢于讲解与表达.
【学习过程】 一、学习准备
1、熟悉下列函数吗?请作出它们的图象.
(1)1)(-=x x f (2)1)(+-=x x f (3)32)(2--=x x x f
2、观察三个函数的图象,指出函数的图象上升与下降的特征以及函数值与自变量的大小变化的规律.
(1)函数1)(-=x x f 的图象是 ,而且函数值y 随着x 的增大而 ;
(2)函数1)(+-=x x f 的图象是 ,而且函数值随着x 的增大而 ;
(3)函数()322
--=x x x f 的图象是 ,而且在区间(]1,∞-上函数值随x 的 增大而 ,在区间)(
1,+∞上函数值随x 的增大而 . 二、探究新知 1、函数单调性的概念
(1)观察思考 请阅读教材第27至29页的内容,仔细观察图13中的函数图象,找出图象上升与下降的区间,分析函数值随自变量增大有什么变化规律.
你能结合学习准备探究的问题,把函数值与自变量之间的大小变化规律抽象出来吗?能用几种方式来描述呢?
(2)归纳概括 ① 图形描述:在给定的区间上,函数)(x f y =的图象从左至右,如果是连续上升的,就称y=f (x )是增函数,如果是 的,就称)(x f y =是减函数;
图形描述也可以说是函数的 特征;
②定性描述:对于给定区间上的函数)(x f y =,如果函数值随x 的增大而增大,就称函数)(x f 是增函数,如果函数值 ,就称函数)(x f 是减函数;
如果函数y=f(x )在某个区间是增函数或减函数。
那么就说函数y=f(x )在这一区间具有(严格的) ,这一区间叫做y= f(x )的 .
定量描述还可以称为 描述与 描述(链接1)
●想一想:(1)以上函数单调性的三种描述方式共同点是什么?各自的关键点、关键词又在哪里?各有什么优点、分别在哪些地方运用?
(2)是否每个函数都具有单调性?能举例说明吗?如:二次函数是单调函数吗?
(3)函数的单调区间与函数的定义域有何关系?从而看出函数的单调性是函数的什么性质?如何证明一个函数在某区间上的单调性? (4)函数单调性的本质在哪里?你能用数学表达式来表现这一特征码?(链接2) 快乐演练 (1)函数2y =是单调函数吗?具有怎样的单调性?
(2)函数12)(+-=x x f 在R 上的单调性为 ,在区间[-2,3]上的单调性为 ;
(3)函数x
y 2=的定义域为 ,在()+∞,0上的单调性为 ,在()0,∞-上的单调性为 ,单调区间为 .
解后反思 由(1)能得出什么结论?在(2)中12)(+-=x x f 的单调区间R 还是[-2,3]? 在(3)中x
y 2=的单调区间能写成()(),00,-∞+∞ 吗?为什么? 三、典例赏析
例1(教材第29页例1)请同学们阅读题后,先自己独立作答,再对照看书上的解答,比较看自己的解答是否正确或者对比那种解答更优、更好?
解:
●解后反思(1)体会利用函数图象,借助直观感知研究函数的单调性的方法;
(2)函数)(x f 中的单调递减区间能写成[)[
)3,12,5⋃-吗?还有其它的写法吗?为什 么?能说)(x f 在区间[]5,5-是增函数或减函数吗?从例1可看到函数的单调性是函数的整体性质、还是局部性质呢?解答该题的易错点在哪里?
变式练习 画出函数()322++-=x x x f 的图象并指出其单调区间.
●思路启迪:试着画出函数()322++-=x x x f 的图象,直观感知其单调性. 解:
例2(教材第29页例2)请同学们阅读题后,先自己独立作答,再对照看书上的解答,比较看自己的解答是否正确或者对比那种解答更优、更好?
证:
●解后反思(1)阅读例题解答,整理出证明的基本步骤(链接3)
(2)怎样比较1()f x 与2()f x 的大小?你能总结出求解同类问题的一般方法与步骤吗?(链接4)
●变式练习 指出函数2()23f x x x =-+的单调区间,并用定义加以证明.
四、学习反思
1.本节课我们学习了哪些数学知识、数学思想方法,实现了我们的学习目标吗? 如:单调性的概念、判断和证明函数在某区间上的单调性的方法等都掌握了吗?
2.对本节课你还有独特的见解吗?你找了本节课的数学知识与生活的联系吗?感受到本节课数学知识的美在哪里?(链接5)
五、学习评价
1.如果函数82)(2++-=x x x f ,那么正确的是( ).
A .]1,()(-∞在x f 上为增函数
B .)(x f 是R 上的减函数
C .)(x f 在]1,(-∞上为减函数
D .)(x f 为增函数
2.下列函数中,在)0,(-∞上为增函数的是( ).
A .21x y -=
B .x x y 22+=
C .x y +=11
D .1
-=x x y 3.若1)12()(++=x k x f 是R 上的增函数,则k 的取值范围为 .
4.探究下列函数的单调区间
(1)|34|2+-=x x y
(2)112++=x x y
5.若函数y ax =与b y x
=在()0,+∞上都是减函数,判断函数2y ax bx c =++在(),0-∞上的单调性.
6.教材第39页习题13 A 组中的3、4,第3题请作在学案上、第4题作在书上.
◆承前启后 你能根据本节课的知识与方法讨论函数1y x x =+
的单调性吗?又能运用本节课的知识与方法来判定分段函数、复合函数的单调性吗?
六、 学习链接
链接1. 定量描述还可称为实质性描述与方法性描述
链接2. 增函数的本质是:自变量与函数值的变化趋势相同;
减函数的本质是:自变量与函数值的变化趋势相反; 数学表达式分别为:21212121
()()()()00.f x f x f x f x x x x x --><-- 、 链接3. 一设12x x <,二写1()f x 与2()f x ,三比较1()f x 与2()f x 的大小; 链接4. 12()()f x f x -与0比大小;12()()
f x f x 与1比大小. 链接5.单调性的美在:自变量与函数值的变化规律性强.。