函数的单调性(定义法)

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函数单调性的概念)

函数单调性的概念)
函数单调性的概念
目 录
• 函数单调性的定义 • 判断函数单调性的方法 • 函数单调性的性质 • 函数单调性的应用 • 反例与特殊情况
01 函数单调性的定义
单调增函数
01
02
03
总结词
单调增函数是指函数在某 个区间内,随着自变量的 增加,函数值也单调增加 的函数。
详细描述
单调增函数的定义是,对 于任意两个数$x_1$和 $x_2$($x_1 < x_2$), 如果函数$f(x)$满足 $f(x_1) leq f(x_2)$,则称 $f(x)$在区间$[x_1, x_2]$ 上单调增。
单调函数的连续性是其基本性质之一。在单调递增的函数中,如果函数在某一点的左侧 小于该点的值,那么在该点的右侧也必然小于该点的值,即函数值随着自变量的增大而 增大。同样地,在单调递减的函数中,函数值随着自变量的增大而减小。因此,单调函
数在其定义域内是连续的,不存在间断点。
单调函数的可导性
总结词
单调函数的可导性是指函数在单调区间 内是可导的,即函数的导数在单调区间 内存在且不为零。
数学表达
如果对于所有$x_1 < x_2$, 都有$f(x_1) geq f(x_2)$, 则称$f(x)$为减函数。
严格单调函数
总结词
严格单调函数是指函数在某个区间内,对于任意两个不同的自变量,其函数值也不同的函 数。
详细描述
严格单调函数的定义是,对于任意两个不同的数$x_1$和$x_2$($x_1 < x_2$),如果函数 $f(x)$满足$f(x_1) < f(x_2)$或$f(x_1) > f(x_2)$,则称$f(x)$在区间$[x_1, x_2]$上严格单调。
数学表达

数学函数的单调性

数学函数的单调性

05
单调性的扩展知识
单调性与周期性
总结词
函数的单调性与周期性是两个相对独立的概念,但它 们之间也存在一定的联系。
详细描述
单调性是指函数在某一区间内的增减性,而周期性是指 函数按照一定的时间间隔重复出现的现象。虽然单调性 不直接决定函数的周期性,但它们在某些情况下会相互 影响。例如,一些周期函数可能在某些周期内表现出单 调性,而单调函数可能在不同的单调区间内具有不同的 周期。
总结词
单调性与函数值的大小关系是指,在单调递增的函数中 ,自变量x越大,函数值y也越大;在单调递减的函数中 ,自变量x越大,函数值y越小。
详细描述
单调性是描述函数值随自变量变化趋势的一种特性。对 于单调递增的函数,随着自变量x的增大,函数值y也相 应增大。这意味着在函数的整个定义域内,随着x的增加 ,y的值也持续增加。而对于单调递减的函数,随着x的 增大,y的值反而减小。这种单调性可以通过函数的导数 或微分进行判断。
单调性与不等式
总结词
单调性是解决不等式问题的关键因素之一,通过分析函数的单调性可以解决许多不等式问题。
详细描述
不等式是数学中一类重要的方程,通过分析函数的单调性可以解决许多不等式问题。例如,利用函数的单调递增 性质可以证明不等式,通过构造函数并在特定的区间内证明其单调递增,从而证明不等式的正确性。此外,利用 函数的单调性还可以求解一些不等式问题,例如求解一些函数的极值问题等。
要点二
详细描述
单调性的传递性是数学函数的一个重要性质。如果函数f在某 个区间I内单调增加,并且函数g在另一个区间J内也单调增加, 那么复合函数f○g(即f和g的复合函数)在f和g都有定义的区 间I∩J内也将单调增加。同样地,如果f和g都是单调减少的, 则f○g也将是单调减少的。

函数的单调性(定义法)

函数的单调性(定义法)

函数的单调性知识点:1.函数单调性定义(1).定义法,对任意的x1,x2∈D,D⊆I,x1>x2 ,若f(x1)−f(x2)>0则称f(x)在D 内是单增,若f(x1)−f(x2)<0则称f(x)在D内是单减.(2). 对定义在D上的函数f(x),设x1,x2∈D, D⊆I , x1<x2,则有:①f(x1)−f(x2)x1−x2>0⇔f(x)是D上的单调递增函数;②f(x1)−f(x2)x1−x2<0⇔f(x)是D上的单调递减函数.(注意:函数的单调性的局部性(注意:函数的单调性,从定义上来讲,是指函数在定义域的某个子区间上的单调性,是局部的特征,在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调。

求单调区间时,必须先求出函数的定义域;单调区间只能用区间表示,若有多个单调区,应分别写),函数的单调性最值主要涉及初等函数、复合函数、抽象函数、分段函数等情况.)2.复合函数的单调性:3.几种常见函数的单调性:f(x)=ax+bcx+d (abcd≠0,bc≠ad);f(x)=ax +bx(ab≠0)例1.多种方法判断下列函数的单调性:(1).f(x)=x + 1x x∈(0,1)(2).y=x−1xx∈(0,+∞); (3).y=x3x∈R;(4).f(x)=axx²−1,x∈(-1,1)(a≠0)(5).f(x)=x+√1+x2,x∈R例2.(1).已知f(x)=x(x≠a),若a>0且f(x)在(1.+∞)内单调递减,求a的x−a在区间[1,2]上都是减函数,求a的取值取值范围. (2).若f(x)=−x2+2ax,与g(x)=ax+1范围.(3).已知函数f(x)= √3−ax(a≠1)若f(x)在区间(0,1]上是减函数,则a−1实数a的取值范围.(4).已知函数f(x)=√x²+1–ax(a>0)①.证明当a≥1时,函数f(x)在区间[0,+∞)上为单调减函数.②.若函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求a的取值范围。

函数单调性的判定方法

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1x 、x 2)时,称f )2 )(x 在给(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 由于043)2(22221212221>++=++x x x x x x x ,012>-x x则f )上是例(=又0当x 当x 综上函数xk 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:是增(减)函数;当)f)g(x(xg在D上都是增(减)函数且两者都恒小于0时,)(xf、)(x在D上是减(增)函数。

⑹.设)(xy=,Dfx∈为严格增(减)函数,则f必有反函数1-f,且1-f在其定义域)(D f 上也是严格增(减)函数。

第三讲:函数的单调性

第三讲:函数的单调性

第三讲:函数单调性与应用一.知识点梳理 1. 函数单调性的定义(1) 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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2)(或都有f(x 1)>f(x 2)),那么就说f(x)在这个区间上是单调增函数(或单调减函数).(2) 如果函数y=f(x)在某个区间上是单调增函数(或单调减函数),那么就说f(x)在这个区间上具有(严格的)单调性,这个区间叫作f(x)的单调区间.若函数是单调增函数,则称该区间为单调增区间;若函数为单调减函数,则称该区间为单调减区间. 2. 复合函数的单调性对于函数y=f(u)和u=g(x),如果当x ∈(a,b)时,u ∈(m,n),且u=g(x)在区间(a,b)上和y=f(u)在区间(m,n)上同时具有单调性,则复合函数y=f[g(x)]在区间(a,b)上具有单调性,并且具有这样的规律:同增异减(即内外函数的单调性相同则为增 ,内外函数的单调性相反则为减) 3.和函数的单调性 同增为增,同减为减,不同步不确定。

4. 积函数的单调性 (1) 同增同正,得增;(2) 同增同负,得减;(3) 同减同正,得减;(4) 同减同负,得增; (5) 一增一减,一正一负,单调性与原函数中函数值为负的函数相同; (6) 其余情况,可增可减,亦可为常数函数.5. 求函数单调区间或证明函数单调性的方法:(1) 函数单调性的定义法; (2) 函数的图象法; (3) 导函数法;(4)利用已知函数的单调性法 二.考点突破 1.函数单调性的判断例1:判断下列函数在区间(0,2)上的单调性:(1) y=-x+1; (2) y=; (3) y=x 2-2x+5; (4) y=2x .例2:设函数()f x =()f x 的单调性;例3:求下列函数的增单调区间(1)2()(3),(1))x f x x e x =-⋅∈-⋃+∞; (2)22()log (1)(2)f x x x x =+++变式:1. 函数f(x)=x 2-2x 的单调增区间为 . 2.给定下列函数:①y=12x ;②12log (1)y x =+;③y=-|x-1|;④y=2x+1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数是 .(填序号)3.求函数f(x)=ln(4+3x-x 2)的单调减区间是 .4.求函数2()23f x x x =-++的单调增区间5.若函数1,0()0,01,0x f x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,2()()g x x f x =⋅,求函数()g x 的单调减区间6.已知函数f(x)= 是(-∞,+∞)上的单调减函数,那么实数a 的取值范围是 。

高中数学函数单调性的判定和证明方法(详细)

高中数学函数单调性的判定和证明方法(详细)
④定号,判断 的正负符号,当符号不确定时,需进行分类讨论;
⑤下结论,根据函数单调性的定义下结论。
作差法:
例1.判断函数 在(-1,+∞)上的单调性,并证明.
解:设-1<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)= -


∵-1<x1<x2,
∴x1-x2<0,x1+1>0,x2+1>0.
∴当a>0时,f(x1)-f(x2)<0, 即f(x1)<f(x2),
根据(1)可知 f(x1-x2)>1,f(x2)>0.
∵f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)•f(x2)>f(x2),
∴函数f(x)在R上单调递减.
(二)、运算性质法.
函数
函数表达式
单调区间
特殊函数图像
一次函数
当 时, 在R上是增函数;
当 时, 在R上是减函数。
二次函数
当 时, 时 单调减,
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 为增函数,若为一增一减,则 为减函数(同增异减);
⑸求出相应区间的交集,既是复合函数 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 ( 且 )的单调区间。
减函数的区间
函数
表达式
单调性
解:列表如下
由表知 是减函数的区间 , 。
所以函数的单调增区间为
减区间为 .
(四)、同增异减法(复合函数法).
定理1:若函数 在 内单调, 在 内单调,且集合{ ︳ , }
(1)若 是增函数, 是增(减)函数,则 是增(减)函数。(2)若 是减函数, 是增(减)函数,则 是减(增)函数。

证明函数单调性的方法总结

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4.高中函数单调性的教学设计5.《函数的单调性》的说课稿6.函数单调性教案练习题7.函数单调性说课课件8.《函数的单调性》教学设计上文是关于证明函数单调性的方法总结,感谢您的阅读,希望对您有帮助,谢谢。

定义法证明函数的单调性课件

定义法证明函数的单调性课件

证明二次函数单调性
总结词
通过二次函数的对称轴和开口方向,可以判断其单调性。
详细描述
对于二次函数$f(x) = ax^2 + bx + c$,其对称轴为$x = -\frac{b}{2a}$。如果函数的 开口向上(即$a > 0$),那么函数在对称轴左侧是单调递减的,在对称轴右侧是单调 递增的;如果函数的开口向下(即$a < 0$),那么函数在对称轴左侧是单调递增的,
回顾本次课件的主要内容
介绍了定义法证明函 数单调性的基本步骤 ;
提供了练习题,帮助 学生巩固所学知识。
通过例题演示了如何 运用定义法证明函数 单调性;
提出下一次课件的预告和要求
下一次课件将介绍函数的奇偶性 和周期性;
要求学生提前预习相关基础知识 ;
准备相关问题及疑惑,便于课堂 讨论和解答。
THANK YOU
单调函数的图像特征
递增函数的图像呈上升趋势,递减函数的图像呈下降趋势。
单调函数的性质
如果$f(x)$在区间$I$上单调递增,那么对于任意的$x_{1}, x_{2}$满足$x_{1} < x_{2}$, 都有$f(x_{1}) < f(x_{2})$;同样地,如果$f(x)$在区间$I$上单调递减,那么对于任意的 $x_{1}, x_{2}$满足$x_{1} < x_{2}$,都有$f(x_{1}) > f(x_{2})$。

练习题:证明$y=2x+1$在 $\mathbf{R}$上是增函数
二次函数单调性证明练习
总结词:理解二次函数的单调性
输标02入题
二次函数的一般形式是$y=ax^{2}+bx+c$,当 $a>0$时,函数在区间$( - \infty,\frac{-b}{2a})$上是 减函数,在区间$(\frac{-b}{2a},+\infty)$上是增函数
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函数的单调性
知识点:
1.函数单调性定义
(1).定义法,对任意的x1,x2∈D,D⊆I,x1>x2 ,若f(x1)−f(x2)>0则称f(x)在D 内
是单增,若f(x1)−f(x2)<0则称f(x)在D内是单减.
(2). 对定义在D上的函数f(x),设x1,x2∈D, D⊆I , x1<x2,则有:①f(x1)−f(x2)
x1−x2
>0⇔
f(x)是D上的单调递增函数;②f(x1)−f(x2)
x1−x2
<0⇔f(x)是D上的单调递减函数.
(注意:函数的单调性的局部性(注意:函数的单调性,从定义上来讲,是指函数在定义域的某个子区间上的单调性,是局部的特征,在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调。

求单调区间时,必须先求出函数的定义域;单调区间只能用区间表示,若有多个单调区,应分别写),函数的单调性最值主要涉及初等函数、复合函数、抽象函数、分段函数等情况.)
2.复合函数的单调性:
3.几种常见函数的单调性:f(x)=ax+b
cx+d (abcd≠0,bc≠ad);f(x)=ax +b
x
(ab≠0)
例1.多种方法判断下列函数的单调性:
(1).f(x)=x + 1
x x∈(0,1)(2).y=x−1
x
x∈(0,+∞); (3).y=x3x∈R;
(4).f(x)=
ax
x²−1
,x∈(-1,1)(a≠0)(5).f(x)=x+√1+x2,x∈R
例2.(1).已知f(x)=x
(x≠a),若a>0且f(x)在(1.+∞)内单调递减,求a的
x−a
在区间[1,2]上都是减函数,求a的取值取值范围. (2).若f(x)=−x2+2ax,与g(x)=a
x+1
范围.(3).已知函数f(x)= √3−ax
(a≠1)若f(x)在区间(0,1]上是减函数,则
a−1
实数a的取值范围.(4).已知函数f(x)=√x²+1–ax(a>0)①.证明当a≥1时,函数f(x)在区间[0,+∞)上为单调减函数.②.若函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求a的取值范围。

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