函数的单调性教学课件
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函数的单调性课件(共17张PPT)
如果我们以x表示时间间隔（单位：h),y表示记忆保持量，则 不难看出，图3-7中，y是的函数，记这个函数为y =f(x).
这个函数反映出记忆具有什么规律？你能从中得到什么启发？
调动思维，探究新知 在在活初初动中中2，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
问题情境：我们知道，“记忆”在我们的学习过程中 扮演着非常重要的角色，因此有关记忆的规律一直都 是人们研究的课題。德国心理学家艾宾浩斯曾经对记 忆保持量进行了系统的实验研究，并给出了类似图37所示的记忆规律．
创设情境，生成问题 在在活初初动中中1，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
△x表示自变量x的增量，△y表示因变量y的增量． 这时，对于属于这个区间上的任意两个不相等的值x1,x2: 这个数是增函数的充要条件是yx ＞0； 这个数是增函数的充要条件是y ＜0.
x
调动思维，探究新知 在在活初初动中中2，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
因此，函数f(x)=3x+2在（- ,+ ）上是增函数.
巩固练习，提升素养 在活初动中3，我们用过“自然数集”“有理数集”等表述，这里的“集”就是集合的简称，那么什么是集合呢？
数学Biblioteka 基础模块（上册）第三章 函数
3.1.3 函数的单调性
这个函数反映出记忆具有什么规律？你能从中得到什么启发？
调动思维，探究新知 在在活初初动中中2，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
问题情境：我们知道，“记忆”在我们的学习过程中 扮演着非常重要的角色，因此有关记忆的规律一直都 是人们研究的课題。德国心理学家艾宾浩斯曾经对记 忆保持量进行了系统的实验研究，并给出了类似图37所示的记忆规律．
创设情境，生成问题 在在活初初动中中1，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
△x表示自变量x的增量，△y表示因变量y的增量． 这时，对于属于这个区间上的任意两个不相等的值x1,x2: 这个数是增函数的充要条件是yx ＞0； 这个数是增函数的充要条件是y ＜0.
x
调动思维，探究新知 在在活初初动中中2，，我我们们用用过过““自自然然数数集集””““有有理理数数集集””等等表表述述，，这这里里的的““集集””就就是是集集合合的的简简称称，，那那么么什什么么是是集集合合呢呢？？
因此，函数f(x)=3x+2在（- ,+ ）上是增函数.
巩固练习，提升素养 在活初动中3，我们用过“自然数集”“有理数集”等表述，这里的“集”就是集合的简称，那么什么是集合呢？
数学Biblioteka 基础模块（上册）第三章 函数
3.1.3 函数的单调性
2024版《函数的单调性》全市一等奖完整版PPT课件
利用单调性证明不等式
1 2
构造函数 根据不等式的特点，构造一个与不等式相关的函 数。
判断函数单调性 通过求导或差分等方法判断所构造函数的单调性。
3
利用单调性证明不等式 根据函数的单调性，结合不等式的性质，证明不 等式成立。
2024/1/29
18
利用单调性解决实际应用问题
要点一
建立数学模型
要点二
判断函数单调性
2024/1/29
21
导数与微分在函数单调性研究中的应用
导数大于零的区间内函数单调 增加，导数小于零的区间内函 数单调减少。
2024/1/29
导数等于零的点为函数的驻点， 需要进一步判断其左右两侧导 数的符号来确定该点的单调性。
微分的概念可以应用于函数单 调性的研究，通过微分可以分 析函数的局部变化率，进而判 断函数的单调性。
14
指数函数与对数函数
对数函数 $y = log_a x$（$a > 0, a neq 1$）的单调 性
当 $0 < a < 1$ 时，函数在 $(0, +infty)$ 上单调递减。
当 $a > 1$ 时，函数在 $(0, +infty)$ 上单调递增。
指数函数与对数函数的图像关于直线 $y = x$ 对称，即 互为反函数。
2024/1/29
19
05
函数单调性与其他知识点关联
2024/1/29
20
函数奇偶性与周期性对单调性影响
奇函数在对称区间上的单调性相 同，偶函数在对称区间上的单调
性相反。
周期函数在一个周期内的单调性 与整体单调性一致，可以通过研 究一个周期内的单调性推断整体
的单调性。
高中数学【函数的单调性】经典课件
可以看出，函数递增的充要条件是其图像上任意两点连线的斜 率都大于0，函数递减的充要条件是其图像上任意两点连线的斜率 都小于0
一般地，若I是函 数y=f（x）的定义域的子集，对任意x1，x2∈I且
x1≠x2，记y1=f（x1），y2=f（x2 ），则：f f (x2) f (x1)
），y
x
y2 x2
所以这个函数是增函数. 因此，当-1≤x≤6时， 有 f（-1）≤f（x）≤f（6），
从而这个函数的最小值为f（-1）=2，最大值为f（6）=23.
例2的结论也可由不等式的知识得到：因为-1≤x≤6，所以
-3≤3x≤18， 2≤3x+5≤23， 即f（-1）≤f（x）≤f（6），其余同上.
我们已经知道，两点确定一条直线，在平面直角坐标系中，这 一结论当然也成立.一般地，给定平面直角坐标系中的任意两点A （x1，y1），B（x2，y2），当x1≠x2时，称
利用上述结论，我们可以证明一个函数的单调性.
例如，对于函数y=-2x来说，对任意x1，x2∈R且x1≠x2，有
y (2x2） (2x1) 2x2 2x1 2＜0
x
x2 x1
x2 x1
因此y=-2x在R上是减函数.
典型例题
例3 求证：函数y=1 在区间（-∞，0）和（0，+∞）上都是减函
y2 y1 x2 x1
为直线AB的斜率；当x1=x2时，称直线AB的斜率不存在.
下面我们用直线的斜率来研究函数的单调性.
由函数的定义可知，任何一个函数图像上的两个点，它们所 确定的直线的斜率一定存在.
如下图所示，观察函数图像上任意两点连线的斜率的符号与函数 单调性之间的关系，并总结出一般规律。
函数的单调性
函数单调性课件(公开课)
定义法
总结词
通过函数定义判断单调性
详细描述
在区间内任取两个数$x_{1}$、$x_{2}$，如果$x_{1} < x_{2}$，都有$f(x_{1}) leq f(x_{2})$，则函数在这个区间内单调递增；如果$x_{1} < x_{2}$，都有$f(x_{1}) geq f(x_{2})$，则函数在这个区间内单调递减。
感谢您的观看
03 函数单调性的应用
单调性与最值
总结词
单调性是研究函数最值的重要工 具。
详细描述
单调性决定了函数在某个区间内的 变化趋势，通过单调性可以判断函 数在某个区间内是否取得最值，以 及最值的位置。
举例
对于函数f(x)=x^2，在区间(-∞,0) 上单调递减，因此在该区间上取得 最大值0。
单调性与不等式证明
单调递减函数的图像
在单调递减函数的图像上，随着$x$的增大，$y$的值减小，图像 呈现下降趋势。
单调性转折点
在单调性转折点上，函数的导数由正变负或由负变正，对应的函数 图像上表现为拐点或极值点。
02 判断函数单调性的方法
导数法
总结词
通过求导判断函数单调性
详细描述
求函数的导数，然后分析导数的符号，根据导数的正负判断函数的增减性。如 果导数大于0，则函数在该区间内单调递增；如果导数小于0，则函数在该区间 内单调递减。
总结词
单调性是证明不等式的重要手段。
详细描述
通过比较函数在不同区间的单调性，可以证明一些不等式。例如，如果函数f(x)在区间[a,b]上 单调递增，那么对于任意x1,x2∈[a,b]，有f(x1)≤f(x2)，从而证明了相应的不等式。
举例
利用函数f(x)=ln(x)的单调递增性质，可以证明ln(x1/x2)≤(x1-x2)/(x1+x2)。
函数的单调性ppt课件
应用实例
THANKS
感谢观看
定义法
通过求函数的导数来判断函数的单调性。如果函数的导数大于0，则函数在该区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
导数法
03
单调性在解决函数的零点问题中也有着重要的应用。通过判断函数的单调性，可以确定函数的零点所在的区间，进而求出函数的零点。
01
单调性在解决不等式问题中有着广泛的应用。通过判断函数的单调性，可以确定不等式的解集或解的范围。
成本效益分析
利用单调性，可以分析企业生产成本与收益之间的关系，制定合理的经营策略。
风险评估
在金融学中，单调性可用于评估投资风险，例如股票价格的变化趋势。
03
02
01
单调性与其他数学概念的关系
04
CATALOGUE
单调性与导数之间存在密切的联系，导数的符号决定了函数的增减性。
单调性是指函数在某个区间内的变化趋势，而导数则是函数在某一点的切线斜率。如果函数在某个区间内单调递增，则其导数在该区间内大于等于零；如果函数在某个区间内单调递减，则其导数在该区间内小于等于零。因此，通过求函数的导数，可以判断函数的单调性。
安静
一度1
01
2
02
on on
03
asiest s掏燕 credit, members on,
切实实地 金字,
on thebbbb斯特 to , therefore, ,2 core on鉴于后者 on, core yes on
,
, on the, core, credit. on buried.,,xe.
函数的单调性可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0，则函数在该区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
THANKS
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定义法
通过求函数的导数来判断函数的单调性。如果函数的导数大于0，则函数在该区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
导数法
03
单调性在解决函数的零点问题中也有着重要的应用。通过判断函数的单调性，可以确定函数的零点所在的区间，进而求出函数的零点。
01
单调性在解决不等式问题中有着广泛的应用。通过判断函数的单调性，可以确定不等式的解集或解的范围。
成本效益分析
利用单调性，可以分析企业生产成本与收益之间的关系，制定合理的经营策略。
风险评估
在金融学中，单调性可用于评估投资风险，例如股票价格的变化趋势。
03
02
01
单调性与其他数学概念的关系
04
CATALOGUE
单调性与导数之间存在密切的联系，导数的符号决定了函数的增减性。
单调性是指函数在某个区间内的变化趋势，而导数则是函数在某一点的切线斜率。如果函数在某个区间内单调递增，则其导数在该区间内大于等于零；如果函数在某个区间内单调递减，则其导数在该区间内小于等于零。因此，通过求函数的导数，可以判断函数的单调性。
安静
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函数的单调性可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0，则函数在该区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
函数的单调性教学课件
- 比较任意两个点的函数值即可判断单调性
单调性的应用
1 最值问题
- 单调递增：最小值在最左侧
2 最值问题
- 单调递减：最大值在最右侧
3 映射问题
- 将原函数的定义域映射到新的定义上，新函数单调性一致
总结
单调性定义：
- 单调上升和单调下降
判断方法：
- 导数符号法和函数值比较法应来自：- 最值问题和映射问题
4 示例
- $g(x) = -x^2$ 在定义域 $x\in\mathbb{R}$ 上 单调下降
如何判断单调性？
1 方法一：导数符号法
- 若 $f'(x) > 0$，则 $f(x)$ 在该区间上单调上升
2 方法一：导数符号法
- 若 $f'(x) < 0$，则 $f(x)$ 在该区间上单调下降
3 方法二：函数值比较法
函数的单调性教学ppt课件
什么是单调性？
1 定义
- 函数单调上升：对于任意 $x_1 < x_2$，有 $f(x_1) < f(x_2)$
3 示例
- $f(x) = x^2$ 在定义域 $x\geq0$ 上单调上升
2 定义
- 函数单调下降：对于任意 $x_1 < x_2$，有 $f(x_1) > f(x_2)$
函数单调性课件(公开课)ppt
函数单调性课件(公开课)
目录
• 函数单调性的定义与性质 • 判断函数单调性的方法 • 单调性在解决实际问题中的应用 • 函数单调性的深入理解 • 函数单调性的实际案例分析
01 函数单调性的定义与性质
函数单调性的定义
函数单调性是指函数在某个区间内的增减性。如果函数在某个区间内单调递增， 则表示函数值随着自变量的增加而增加；如果函数在某个区间内单调递减，则表 示函数值随着自变量的增加而减小。
的计算过程。
单调性与微分方程的关系
要点一
单调性决定了微分方程解的稳定 性
对于一阶线性微分方程，如果其系数函数在某区间内单调 递增（或递减），则该微分方程的解在此区间内是稳定的 。
要点二
单调性是研究微分方程的重要工 具
通过单调性可以判断微分方程解的存在性和唯一性，以及 研究解的动态行为。
05 函数单调性的实际案例分 析
总结词
利用单调性证明或解决不等式问题
详细描述
单调性在解决不等式问题中起到关键作用。通过分析函数的单调性，我们可以证明不等式或解决与不等式相关的 问题。例如，利用单调性可以证明数学归纳法中的不等式，或者在比较大小的问题中利用单调性进行判断。
单调性在函数极值问题中的应用
总结词
利用单调性求解函数的极值
详细描述
函数单调性的定义可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0，则函数在该 区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
函数单调性的性质
函数单调性具有传递性，即如果函数在区间I上单调递增，且 在区间J上单调递增，则函数在区间I和J的交集上也是单调递 增的。
函数单调性具有相对性，即如果函数在区间I上单调递增，且 另一个函数在区间J上单调递增，则这两个函数在区间I和J的 交集上也是单调递增的。
目录
• 函数单调性的定义与性质 • 判断函数单调性的方法 • 单调性在解决实际问题中的应用 • 函数单调性的深入理解 • 函数单调性的实际案例分析
01 函数单调性的定义与性质
函数单调性的定义
函数单调性是指函数在某个区间内的增减性。如果函数在某个区间内单调递增， 则表示函数值随着自变量的增加而增加；如果函数在某个区间内单调递减，则表 示函数值随着自变量的增加而减小。
的计算过程。
单调性与微分方程的关系
要点一
单调性决定了微分方程解的稳定 性
对于一阶线性微分方程，如果其系数函数在某区间内单调 递增（或递减），则该微分方程的解在此区间内是稳定的 。
要点二
单调性是研究微分方程的重要工 具
通过单调性可以判断微分方程解的存在性和唯一性，以及 研究解的动态行为。
05 函数单调性的实际案例分 析
总结词
利用单调性证明或解决不等式问题
详细描述
单调性在解决不等式问题中起到关键作用。通过分析函数的单调性，我们可以证明不等式或解决与不等式相关的 问题。例如，利用单调性可以证明数学归纳法中的不等式，或者在比较大小的问题中利用单调性进行判断。
单调性在函数极值问题中的应用
总结词
利用单调性求解函数的极值
详细描述
函数单调性的定义可以通过函数的导数来判断。如果函数的导数大于0，则函数在该 区间内单调递增；如果函数的导数小于0，则函数在该区间内单调递减。
函数单调性的性质
函数单调性具有传递性，即如果函数在区间I上单调递增，且 在区间J上单调递增，则函数在区间I和J的交集上也是单调递 增的。
函数单调性具有相对性，即如果函数在区间I上单调递增，且 另一个函数在区间J上单调递增，则这两个函数在区间I和J的 交集上也是单调递增的。
函数函数的单调性课件
2023函数函数的单调性课件pptcontents •引言•函数的单调性•判定函数单调性的方法•应用•习题与练习•总结目录01引言课程简介课程名称函数函数的单调性适用对象高中数学及大学数学初学者课程目标掌握函数单调性的概念、分类、判定方法及其应用帮助学生学习函数单调性的基本知识和判定方法，能够正确判断函数的单调性，并解决相关问题。
函数单调性是函数的重要性质之一，对于理解函数的变化规律、解决函数的相关问题具有重要意义，同时也是学习微积分、概率统计等学科的基础。
目的意义目的和意义1教学方法23通过讲解、演示和图示等方法，使学生理解函数单调性的概念和判定方法。
理论教学通过典型例题的分析和求解，使学生掌握函数单调性的应用和解题技巧。
案例教学教师与学生进行互动，及时了解学生的学习情况并调整教学策略。
互动教学02函数的单调性函数的定义定义域自变量的取值范围对应关系给定自变量x，可以确定唯一因变量y函数关系一种对应关系，即对于自变量x的每一个确定的值，都有唯一确定的y值与之对应。
函数的图形表示直角坐标系以x为横轴，y为纵轴，描绘函数图形函数图形展现函数与自变量之间的变化关系单调递增单调递减单调区间当自变量x增大时，函数值y反而减小单调递增或递减的区间03单调性的定义02 01当自变量x增大时，函数值y也增大03判定函数单调性的方法最基础的判定方法总结词定义法是通过在函数定义域内任意取两个自变量，比较其对应的函数值大小，进而判断函数的单调性。
一般情况下，需要证明函数在定义域内满足以下条件：若$x_1<x_2$，则$f(x_1)<f(x_2)$，此时函数为增函数；若$f(x_1)<f(x_2)$，则$x_1<x_2$，此时函数为减函数。
详细描述总结词适用于较复杂函数的判定方法详细描述导数法是通过求出函数的导数，然后根据导数值的正负情况来判断函数的单调性。
函数在某区间内导数值大于0时，函数在该区间内单调递增；导数值小于0时，函数在该区间内单调递减。
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的单调减区间：(2, 0) , (0, 2)
说明 1.单调区间的分界点除驻点外,也可是导数不存在 的点.如例2中导数不存在的点为0 又如：
三.典型案例
y
y 3 x2
o
x
2.如果函数在某驻点两边导数同号,则不改变函数的
单调性. 如：
y
y x3
o
x
四.小 结
思考： 证明对任意实数 x ，有 ex 1 x
② 在开区间(a,b)内可导, ③ f (x) 0,or f (x) 0
则
在[a,b]上单调递增(或单调减少)
2.证明 设
任取
二.函数单调性判别法
由拉格朗日中值定理得 0
故
即 在[a,b]上单调递增.
同理，可证明函数单调递减。
注意1 1).如果 (a,b) 内 f (x) 0( 0), 且等号仅在个别点处成 立,则函数在区间上单调增或减。 2).判定法中的闭区间可换成其他各种区间。
二.函数单调性判别法
问题 函数单调增加，导数一定大于0吗？
结论：不一定，因为单调函数不一定可导。 即使可导，个别点的导数也可以为0
y f (x)
k1
y f (x)
k2
在x 0 处不可导
图3
在 x 0 处导数为0
图4
三、典型案例
例1 【庄稼产量与施肥量的关系】
种植在含氮量为N的土壤里的庄稼，其产量可由米氏 （Michaelis-Menten）函数确定
f (x) f (0) 0 ex 1 x
四.小 结
利用导数的（正负）符号可以判定函数的单调性; 通过求出导数等于0的点和导数不存在的点作为
单调区间的分界点，进而确定函数的单调区间; 利用函数的单调性证明不等式.
2
8 x2
2(x 2)(x 2) x2
令 f (x) 0 , 得 x 2, x 2
x (, 2) 2 (2 , 0) 0
f (x)
0
f (x)
8
(0 , 2) 2 (2, )
0
8
三.典型案例
的单调增区间：( , 2), (2, );
函数单调性的判别法
一.问题提出
观察1现. 象现1象.观一察现象
一.问题提出
1. 现象二
函数的一种性态——单调增加（减少）
一.问题提出
2.探究与思考
[路程与速度的关系] 做直线运动的物体 v(t) ds 0
dt
函数的导数
则 s(t) 是单调增加的
函数的单调性
一.问题提出
3.观察曲线
y
B
分析：令 f (x) ex 1 x, f (x) ex 1, 且 f (0) 0 需证明 f (x) f (0)
1.当 x 0, f (x) 单调增加
f (x) f (0) 0 ex 1 x
2.当 x 0, f (x) 单调递减 3.当 x 0, 等式显然成立。
结论：庄稼产量随着氮量的增加而增加。 注意2 函数的单调性是一个区间上的性质，要用导数在这
一区间上的符号来判定，而不能用一点处的导数符号来 判别一个区间上的单调性．
三.典型案例
例2 确定函数
的单调区间.
单调区间：函数在其定义区间的某个子区间内是单
调的，则该子区间称为函数的单调区间。
解:
f
( x)
Y (N ) aN bN
其中a,b均为正常数，试分析庄稼产量随氮量的增减情况。
解： Y (N ) aN bN
D :[0, )
Y (N )
a
(b (b
N) N N)2
ab (b N )2
0
三.典型案例
在 (0, ) 内， y 0, 函数 Y (N ) 单调递增。
y
A
y f (x)
y f (x)
A x
B x
o
a
f ( x ) 0
b
o a f ( x) 0 b
图1
图2
可见，函数的单调性与导数的符号有着密切的关系。
那么，能否用导数的符号来判断函数的单调性呢？
5
二.函数单调性判别法
函数单调性判别法
1.定理 函数
பைடு நூலகம்
满足三要素
① 在闭区间[a,b]上连续;