函数的单调性2学案

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人教版 必修1第一章函数的单调性同步学案设计(无答案)

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一对一辅导教案学生姓名 性别年级学科数学 授课教师上课时间 年 月 日第( )次课 共( )次课课时:2课时教学课题 人教版 必修1第一章函数的单调性 同步教案教学目标 (1)学会判断函数的单调性与单调区间(2)学会函数单调性的综合运用(3)学会通过图像判断函数的单调性教学重点与难点 函数单调性的判断与综合运用教学过程(一)函数的单调性知识梳理1.函数单调性定义:对于给定区间D 上的函数f(x),若对于任意x 1,x 2∈D,当x 1<x 2时,都有f(x 1) <f(x 2),则称f(x)是区间D 上的增函数,D 叫f(x)单调递增区间. 当x 1<x 2时,都有f(x 1)> f(x 2),则称f(x)是区间D 上的减函数,D 叫f(x)单调递减区间.2.函数单调性的判断方法: (1)定义法.步骤是:①任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2 ②作差f(x 1)- f(x 2)或作商()()()()0112≠x f x f x f ,并变形, ③判定f(x 1)- f(x 2)的符号,或比较()()12x f x f 与1的大小, ④根据定义作出结论. (2)图象法;借助图象直观判断.(3)复合函数单调性判断方法:设()()[][],,,,,y f u u g x x a b u m n ==∈∈若内外两函数的单调性相同,则()y f g x =⎡⎤⎣⎦在x 的区间D 内单调递增, 若内外两函数的单调性相反时,则()y f g x =⎡⎤⎣⎦在x 的区间D 内单调递减. (同增异减)3.常见结论若f(x)为减函数,则-f(x)为增函数 ; 若f(x)>0(或<0)且为增函数,则函数)(1x f 在其定义域内为减函数.例题精讲【题型一、单调性的判断】【例1】写出下列函数的单调区间(1),b kx y += (2)xk y =, (3)c bx ax y ++=2.【题型二、用定义法证明单调性】【例2】证明函数y=2x+5的单调性【例3】判断函数f (x )=xx 1+在(1,2)上【方法技巧】根据函数的定义法来进行判别,记好步骤。

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

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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。

高中数学同步学案 单调性的定义与证明

高中数学同步学案 单调性的定义与证明

3.1.2 函数的单调性第1课时 单调性的定义与证明学 习 目 标核 心 素 养1.理解函数的单调性及其几何意义,能运用函数图像理解和研究函数的单调性.(重点)2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性,会求一些具体函数的单调区间.(重点、难点)3.理解函数的最大值和最小值的概念,能借助函数的图像和单调性,求一些简单函数的最值.(重点、难点)1.借助单调性判断与证明,培养数学抽象、逻辑推理、直观想象素养.2.利用求单调区间、最值、培养数学运算素养.3.利用函数的最值解决实际问题,培养数学建模素养.1.增函数与减函数的定义条件一般地,设函数y =f(x)的定义域为A,且M ⊆A :如果对任意x 1,x 2∈M ,当x 1>x 2时都有f(x 1)>f(x 2)都有f(x 1)<f(x 2)结论y =f(x)在M 上是增函数(也称在M 上单调递增)y =f(x)在M 上是减函数(也称在M 上单调递减)图示12提示: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. 2.函数的单调性与单调区间如果函数y =f(x)在M 上单调递增或单调递减,那么就说函数y =f(x)在M 上具有单调性(当M 为区间时,称M 为函数的单调区间,也可分别称为单调递增区间或单调递减区间).思考2:函数y =1x在定义域上是减函数吗?提示:不是.y =1x 在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上也递减,但不能说y =1x 在(-∞,0)∪(0,+∞)上递减.3.函数的最值 最大值最小值条件 一般地,设函数f(x)的定义域为D :且x 0∈D ,如果对任意x∈D都有f(x)≤f(x 0) 都有f(x)≥f(x 0)结论 称f(x)的最大值为f(x 0),记作f ma x =f(x 0),而x 0称为f(x)的最大值点 称f(x)的最小值为f(x 0),记作f min =f(x 0),而x 0称为f(x)的最小值点统称 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1.函数y =f(x)的图像如图所示,其增区间是( )A .[-4,4]B .[-4,-3]∪[1,4]C .[-3,1]D .[-3,4]C [由题图可知,函数y =f(x)的单调递增区间为[-3,1],选C.] 2.下列函数中,在区间(0,+∞)上是减函数的是( ) A .y =-1xB .y =xC .y =x 2D .y =1-xD [函数y =1-x 在区间(0,+∞)上是减函数,其余函数在(0,+∞)上均为增函数,故选D.] 3.函数y =f(x)在[-2,2]上的图像如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( ) A .-1,0 B .0,2 C .-1,2D.12,2C [由题图可知,f(x)的最大值为f(1)=2,f(x)的最小值为f(-2)=-1.] 4.函数f(x)=x 2-2x +3的单调减区间是________.(-∞,1] [因为f(x)=x 2-2x +3是图像开口向上的二次函数,其对称轴为x =1,所以函数f(x)的单调减区间是(-∞,1].]定义法证明(判断)函数的单调性【例1】 证明:函数f(x)=x +1x 在(0,1)上是减函数.[思路点拨] 设元任取x 1,x 2∈(0,1)且x 1>x 2―→ 作差:f (x 1)-f (x 2)――→变形判号:f (x 2)>f (x 1)――→结论减函数[证明] 设x 1,x 2是区间(0,1)上的任意两个实数,且x 1>x 2,则f(x 1)-f(x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+1x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2=(x 1-x 2)+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1x 2=(x 1-x 2)+x 2-x 1x 1x 2=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x 1x 2=(x 1-x 2)(-1+x 1x 2)x 1x 2, ∵0<x 2<x 1<1,∴x 1-x 2>0,0<x 1x 2<1,则-1+x 1x 2<0, ∴(x 1-x 2)(-1+x 1x 2)x 1x 2<0,即f(x 1)<f(x 2),∴f(x)=x +1x在(0,1)上是减函数.利用定义证明函数单调性的步骤(1)取值:设x 1,x 2是该区间内的任意两个值,且x 1>x 2.(2)作差变形:作差f (x 1)-f (x 2),并通过因式分解、通分、配方、有理化等手段,转化为易判断正负的式子.(3)定号:确定f (x 1)-f (x 2)的符号.(4)结论:根据f (x 1)-f (x 2)的符号及定义判断单调性.提醒:作差变形是证明单调性的关键,且变形的结果是几个因式乘积的形式.1.证明:函数y =xx +1在(-1,+∞)上是增函数.[证明] 设x 1>x 2>-1,则y 1-y 2=x 1x 1+1-x 2x 2+1=x 1-x 2(x 1+1)(x 2+1).∵x 1>x 2>-1,∴x 1-x 2>0,x 1+1>0,x 2+1>0, ∴x 1-x 2(x 1+1)(x 2+1)>0,即y 1-y 2>0,y 1>y 2,∴y=xx +1在(-1,+∞)上是增函数.求函数的单调区间【例2】(1)f(x)=-1x ;(2)f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x≥1,5-x ,x<1;(3)f(x)=-x 2+2|x|+3.[解] (1)函数f(x)=-1x 的单调区间为(-∞,0),(0,+∞),其在(-∞,0),(0,+∞)上都是增函数.(2)当x≥1时,f(x)是增函数,当x<1时,f(x)是减函数,所以f(x)的单调区间为(-∞,1),[1,+∞),并且函数f(x)在(-∞,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数.(3)因为f(x)=-x 2+2|x|+3=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x +3,x≥0,-x 2-2x +3,x<0.根据解析式可作出函数的图像如图所示,由图像可知,函数f(x)的单调区间为(-∞,-1],(-1,0),[0,1),[1,+∞).f(x)在(-∞,-1],[0,1)上是增函数,在(-1,0),[1,+∞)上是减函数.(3)因为f(x)=-x 2+2|x|+3=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3,x≥0,-x 2-2x +3,x<0.根据解析式可作出函数的图像如图所示,由图像可知,函数f(x)的单调区间为(-∞,-1],(-1,0),[0,1),[1,+∞).f(x)在(-∞,-1],[0,1)上是增函数,在(-1,0),[1,+∞)上是减函数.求函数单调区间的方法(1)利用已知函数的单调性求函数的单调区间. (2)利用函数图像求函数的单调区间.提醒:(1)若所求出函数的单调增区间或单调减区间不唯一,函数的单调区间之间要用“,”隔开. (2)理清“单调区间”和“在区间上单调”的区别与联系.2.根据如图所示,写出函数在每一单调区间上是增函数还是减函数.[解] 函数在[-1,0],[2,4]上是减函数,在[0,2],[4,5]上是增函数. 3.写出y =|x 2-2x -3|的单调区间. [解] 先画出f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3,x<-1或x>3,-(x 2-2x -3),-1≤x≤3的图像,如图.所以y =|x 2-2x -3|的单调减区间为(-∞,-1],[1,3];单调增区间为[-1,1],[3,+∞).函数单调性的应用[探究问题]1.若函数f(x)是其定义域上的增函数,且f(a)>f(b),则a,b 满足什么关系.如果函数f(x)是减函数呢?提示:若函数f(x)是其定义域上的增函数,那么当f(a)>f(b)时,a>b ;若函数f(x)是其定义域上的减函数,那么当f(a)>f(b)时,a<b.2.决定二次函数f(x)=ax 2+bx +c 单调性的因素有哪些? 提示:开口方向和对称轴的位置,即字母a 的符号及-b2a的大小. 【例3】 (1)若函数f(x)=-x 2-2(a +1)x +3在区间(-∞,3]上是增函数,则实数a 的取值范围是________.(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________.[思路点拨] (1)分析f (x )的对称轴与区间的关系数形结合,建立关于a 的不等式――→求a 的范围 (2)f (2x -3)>f (5x -6)f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,建立关于x 的不等式――→ 求x 的范围 (1)(-∞,-4] (2)(-∞,1) [(1)∵f(x)=-x 2-2(a +1)x +3的图像开口向下,要使f(x)在(-∞,3]上是增函数,只需-(a +1)≥3,即a≤-4. ∴实数a 的取值范围为(-∞,-4].(2)∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,且f(2x -3)>f(5x -6), ∴2x-3>5x -6,即x<1.∴实数x 的取值范围为(-∞,1).]1.(变条件)若本例(1)的函数f(x)在(1,2)上是单调函数,求a 的取值范围. [解] 由题意可知-(a +1)≤1或-(a +1)≥2,即a≤-3或a≥-2. 所以a 的取值范围为(-∞,-3]∪[-2,+∞).2.(变条件)若本例(2)的函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,求x 的取值范围. [解] 由题意可知, ⎩⎪⎨⎪⎧2x -3>0,5x -6>0,2x -3<5x -6,解得x>32.∴x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞.函数单调性的应用(1)函数单调性定义的“双向性”:利用定义可以判断、证明函数的单调性,反过来,若已知函数的单调性可以确定函数中参数的取值范围.(2)若一个函数在区间[a,b]上是单调的,则此函数在这一单调区间内的任意子集上也是单调的.求函数的最值(值域)【例4】 已知函数f(x)=2x +1x +1. (1)判断函数在区间(-1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论; (2)求该函数在区间[2,4]上的最大值和最小值.[解] (1)f(x)在(-1,+∞)上为增函数,证明如下:任取-1<x 1<x 2, 则f(x 1)-f(x 2)=2x 1+1x 1+1-2x 2+1x 2+1=x 1-x 2(x 1+1)(x 2+1),因为-1<x 1<x 2⇒x 1+1>0,x 2+1>0,x 1-x 2<0, 所以f(x 1)-f(x 2)<0⇒f(x 1)<f(x 2), 所以f(x)在(-1,+∞)上为增函数. (2)由(1)知f(x)在[2,4]上单调递增, 所以f(x)的最小值为f(2)=2×2+12+1=53, 最大值为f(4)=2×4+14+1=95.1.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.提醒:(1)求最值勿忘求定义域.(2)闭区间上的最值,不判断单调性而直接将两端点值代入是最容易出现的错误,求解时一定注意.4.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,-1<x≤1,1x,x>1,求(1)f(x)的最大值、最小值;(2)f(x)的最值点.[解] (1)作出函数f(x)的图像(如图).由图像可知,当x =1时,f(x)取最大值为f(1)=1.当x =0时,f(x)取最小值f(0)=0, 故f(x)的最大值为1,最小值为0.(2)f(x)的最大值点为x 0=1,最小值点为x 0=0.1.定义单调性时应强调x 1,x 2在其定义域内的任意性,其本质是把区间上无限多个函数值的大小比较转化为两个任意值的大小比较.2.证明函数的单调性(利用定义)一定要严格遵循设元、作差、变形、 定号、结论的步骤,特别在变形上,一定要注意因式分解、配方等技巧的运用,直到符号判定水到渠成才可.3.求函数的最值与求函数的值域类似,常用的方法是:(1)图像法,即画出函数的图像,根据图像的最高点或最低点写出最值; (2)单调性法,一般需要先确定函数的单调性,然后根据单调性的意义求出最值; 4.通过函数最值的学习,渗透数形结合思想,树立以形识数的解题意识.1.思考辨析(1)若函数y =f(x)在定义域上有f(1)<f(2),则函数y =f(x)是增函数.( )(2)若函数y =f(x)在区间[1,3]上是减函数,则函数y =f(x)的单调递减区间是[1,3].( ) (3)任何函数都有最大(小)值.( )(4)函数f(x)在[a,b]上的最值一定是f(a)(或f(b)).( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× 2.下列函数中,在(0,2)上是增函数的是( ) A .y =1xB .y =2x -1C .y =1-2xD .y =(2x -1)2B [对于A,y =1x 在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减;对于B,y =2x -1在R 上单调递增;对于C,y =1-2x 在R 上单调递减;对于D,y =(2x -1)2在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递增.故选B.]3.函数y =x 2-2x,x∈[0,3]的值域为________.[-1,3] [∵函数y =x 2-2x =(x -1)2-1,x∈[0,3],∴当x =1时,函数y 取得最小值为-1, 当x =3时,函数取得最大值为3,故函数的值域为[-1,3].]4.试用函数单调性的定义证明:f(x)=2xx -1在(1,+∞)上是减函数.[证明] f(x)=2+2x -1,设x 1>x 2>1,则f(x 1)-f(x 2)=2x 1-1-2x 2-1=2(x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).因为x 1>x 2>1,所以x 2-x 1<0,x 1-1>0,x 2-1>0, 所以f(x 1)<f(x 2),所以f(x)在(1,+∞)上是减函数.。

202新数学复习第二章函数导数及其应用2.2函数的单调性与最值学案含解析

202新数学复习第二章函数导数及其应用2.2函数的单调性与最值学案含解析

第二节函数的单调性与最值课标要求考情分析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。

1。

主要考查函数单调性的判定、求单调区间、比较大小、解不等式、求最值及不等式恒成立问题.2.题型以选择题、填空题为主,若与导数交汇命题则以解答题的形式出现,属中高档题.知识点一函数的单调性1.增函数、减函数的定义定义:一般地,设函数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x1,x2:(1)增函数:当x1〈x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;(2)减函数:当x1〈x2时,都有f(x1)〉f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.2.单调性、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.注意以下结论1.对∀x1,x2∈D(x1≠x2),错误!>0⇔f(x)在D上是增函数,错误!<0⇔f(x)在D上是减函数.2.对勾函数y=x+错误!(a〉0)的增区间为(-∞,-错误!]和[错误!,+∞),减区间为[-错误!,0)和(0,错误!].3.在区间D上,两个增函数的和仍是增函数,两个减函数的和仍是减函数.4.函数f(g(x))的单调性与函数y=f(u)和u=g(x)的单调性的关系是“同增异减”.知识点二函数的最值1.思考辨析判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对于函数f(x),x∈D,若对任意x1,x2∈D,且x1≠x2有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]〉0,则函数f(x)在区间D上是增函数.(√)(2)函数y=1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).(×)(3)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数.(×)(4)函数y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).(×)解析:(2)此单调区间不能用并集符号连接,取x1=-1,x2=1,则f(-1)〈f(1),故应说成单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).(3)应对任意的x1<x2,f(x1)〈f(x2)成立才可以.(4)若f(x)=x,f(x)在[1,+∞)上为增函数,但y=f(x)的单调递增区间是R.2.小题热身(1)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是(A)A.y=错误!-x B.y=x2-xC.y=ln x-x D.y=e x(2)函数f(x)=-x+错误!在区间错误!上的最大值是(A)A.错误!B.-错误!C.-2 D.2(3)设定义在[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为[-1,1]和[5,7].(4)函数f(x)=错误!的值域为(-∞,2).(5)函数f(x)=错误!在[2,6]上的最大值和最小值分别是4,错误!.解析:(1)对于A,y1=错误!在(0,+∞)内是减函数,y2=x在(0,+∞)内是增函数,则y=1x-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y=e x 在(0,+∞)上是增函数.(2)∵函数y=-x与y=错误!在x∈错误!上都是减函数,∴函数f(x)=-x+错误!在错误!上是减函数,故f(x)的最大值为f(-2)=2-错误!=错误!.(3)由图可知函数的增区间为[-1,1]和[5,7].(4)当x≥1时,f(x)=log错误!x是单调递减的,此时,函数的值域为(-∞,0];x<1时,f(x)=2x是单调递增的,此时,函数的值域为(0,2).综上,f(x)的值域是(-∞,2).(5)函数f(x)=错误!=错误!=2+错误!在[2,6]上单调递减,所以f(x)min=f(6)=错误!=错误!。

利用导数判断函数的单调性问题的学案

利用导数判断函数的单调性问题的学案

利用导数判断函数的单调性问题的学案目标:1. 更全面了解和掌握导数在研究函数单调性的价值,掌握比较函数大小的一种方法就是通过构造新的函数,利用导数解决新函数在给定区间大于0或小于0来实现函数大小的比较。

2. 培养学生分类讨论的能力、知识迁移的能力、计算能力和抽象运算能力,加强对数学方法和思想全面的了解和认识,加强思维的逻辑性。

3. 重点解决关于含参函数单调区间的研究,发现不同类型下的不同对策问题,利用函数在区间上的单调性求参数的范围问题。

4. 解决分类讨论时如何确定讨论点、如何展开分类讨论问题;掌握利用分离参数法来解决参数的范围问题。

过程:1.复习回忆:利用导数判断单调性的充分条件——)上单调递减。

,在区间()上成立,在区间()上单调递增;若,在区间()上成立在区间(若b a )(b a 0)(b a )(,0)(,,x f x f x f b a x f →<→>2. 利用导数解决函数的单调区间的步骤:(1) 先求y=f (x )的导函数(2) 单调递减区间)的(求出)的单调递增区间;令(,求出令x f ,0)(x f y 0)(,,<=>x f x f(3) 限时(5分钟)求下列函数的单调区间: 522131)1(23+--=x x x y x x y ln 2)2(2-= x x y 1)3(2-= )0(1331)4(223 k x k kx x y ---= 小结提问:具体求函数的单调性时我们应该注意什么问题(1) 函数的定义域问题(2) 利用导数取得单调区间应该分开写,最好用和(3) 注意利用导函数的图像来解决单调区间提出一个问题:将(4)中k>0这个条件去掉,那么函数的单调性又如何研究呢?一. 含参函数的单调性问题的研究问题1:讨论函数1331223---=x k kx x y 的单调性 分析:找出导函数对应的两个零点,对两个零点的大小关系进行讨论,从而决定函数的单调区间例1:试讨论函数1)1(213123+---=x x a ax y 的单调性 分析:先注意最高次前面的系数问题,确定大的分类讨论点,求导以后注意观察导函数,看能否利用十字相乘法找出导函数的零点,然后再着手讨论。

076-077函数的单调性

076-077函数的单调性

高二数学学案 序号 075-076高二年级 班 教师 毕 环 学生 复习八 函数的单调性(2)【考纲导学】1、理解函数的单调性; 2、会运用函数图像理解和研究函数的单调性;热点、难点提示:1、利用函数的单调性求单调区间、比较大小、解不等式、求变量的取值是历年高考考查的热点;2、利用函数的单调性求最值,及利用它们求参数取值范围问题是重点,也是难点;3、题型以选择题和填空题为主,与导数知识点交汇时则以解答题的形式出现。

【基础知识】1、单调函数的定义 f(x)注:①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。

②函数的单调性反映在图象上是在某一区间上是上升的或下降的。

2、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:①函数的单调区间与该函数定义域间的关系, 函数的单调性只能在定义域内来讨论, 故求函数的单调区间,必须先求函数的定义域;单调区间是定义域的子集,②函数的单调性是对某个区间而言的,所以受到区间的限制。

若函数在定义域内的几个子区间上是增(或减)函数,不能说其在整个定义域上是增(或减)函数。

如:函数xy 1=分别在)0,(-∞和),0(+∞内都是单调递减的,但是不能说它在整个定义域即),0()0,(+∞-∞ 内是单调递减的,只能说函数xy 1=的单调递减区间为)0,(-∞和),0(+∞3、求复合函数)]([x g f y =在公共定义域上的单调性: 口诀“同增异减”4、函数单调性的判定:(1)用定义证明函数单调性的一般步骤,即:取值:即设x 1、x 2是该区间内的任意两个值,且x 1< x 2.作差:即f(x 2) –f(x 1),通过通分、配方、因式分解等方法,直至能判断差值的正负。

函数的单调性教学设计 高中数学教案数学教案数学教案学案

函数的单调性教学目标:1.知识目标:理解函数单调性的概念;2.能力目标:〔1〕.能由函数图象判断某些函数的单调性;〔2〕.通过模仿学会证明函数单调性的方法;〔3〕.培养学生观察、比拟、分析的能力;掌握数形结合的方法.3.德育目标:熟悉从感性认识到理性认识,从抽象到具体的研究问题的方法。

教学重点:函数单调性的概念与判断教学难点:利用概念证明或判断函数的单调性教学用具:多媒体、实物投影仪教学过程:一.问题情境:日常生活中,我们有过这样的体验:从阶梯教室前向后走,逐步上升,从从阶梯教室后向前走,逐步下降。

1.观察以下图表,体会图形上升或下降的变化在实际生活中作用:洞庭湖沿不同观测站1954年洪水过程图春兰股份线性图在哪些时段内气温是升高的?2.很多函数也具有类似性质。

如〔电脑给出图象〕:y=3x+2 y=1x(x>0)这就是我们要研究的函数的重要性质之一:函数的单调性〔电脑给出课题〕二.学生活动问题1:观察以下函数的图象,指出函数从左向右是怎样变化的?函数y=x2、y=x3的图象〔电脑给出〕y yO O x这些说明某些函数在定义域内的某些区间上图象呈现上升趋势,在某些区间上呈现下降趋势。

问题2:你能用数学语言刻画“图象呈上升或下降的趋势〞吗?三.建构数学:问题3:如何用数学语言来准确地表述这种y值随着x的值增大而增大〔减小〕呢?进而抽象出单调性的定义〔电脑给出〕:一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间I⊆A如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1 )<f(x2 ),那么就说y=f(x)在区间I上是增函数。

I称为y=f(x)的单调增区间。

如果对于区间I内的任意两个值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1 )>f(x2 ),那么就说在这个区间I上是减函数。

I称为y=f(x)的单调减区间。

如果函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或是单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性.问题4:由函数单调性定义,你发现哪些特点?(1)自变量属于定义域(2)自变量的任意性(3)x1、x2的大小与f(x1 )、f(x2)的大小要对应.为了让学生更直观地看出单调函数定义的内涵,用电脑演示动画。

江苏高二文科复习学案+练习7__函数的单调性

1.函数221y x =-单调减区间是_________________. 2.若函数2()(1)5f x x a x =--+在区间1(,1)2上具有单调性,则实数a 的取值范围是______ .3.已知函数()f x 是定义在[1,1]-上的增函数,且(1)(13)f x f x -<-,则实数x 的取值范围是_________________________.4.已知()f x 在(,)-∞+∞内是减函数,,a b R ∈,且0a b +>,设()()A f a f b =+,()()B f a f b =-+-,则A,B 的大小关系是_________________.5.若函数+b y ax y x==-∞与在(0,)上都是减函数,则2(0,)y a x b x =++∞在上是______ .(填“增函数”或“减函数”)6.函数212()log (43)f x x x =-+-的递减区间是________________.7.已知函数log (2)a y ax =-在[0,1]上单调递减,则a 的取值范围是_________.8.已知函数(0)()(3)4(0)x a x f x a x a x ⎧<=⎨-+≥⎩满足对任意的12x x ≠,都有1212()()0f x f x x x -<-成立,则a 的取值范围是_________.9.已知函数()f x 是定义在(0,)+∞上的减函数,且满足()()()f xy f x f y =+,(2)1f =,若()(2)2f x f x ++>,求x 的取值范围.1.11(,)+22-∞∞和(,)2.(,2][3,)-∞⋃+∞3.1[0,)24.A B <5.减函数6.(1,2]7.(1,2)8. 1(0,]49解:()+0020()()()(2)12,(4)2()(2)2[(2)](4)()+1f x x x x f xy f x f y f x y f f x f x f x x f f x x ∞>⎧∴⇒>⎨+>⎩=+====++>+>∞∴∴<<- 函数定义域是(0,)①由且取得由得又在(0,)上递减,x(2+x)<4②由①②知,x 的取值范围是。

函数的单调性学案+练习(精华)

第四讲:函数的单调性【学习要求1.从特殊到一般,掌握增函数、减函数、单调区间的概念; 2. 会根据图像说出函数的单调区间,并能指出其增减性; 3. 会用定义证明一些简单函数的单调性.自学评价观察函数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,f (2). x x f =)(在),(+∞-∞上,f (x )随着x 的增大而___________;2)(x x f =在]0,(-∞ 上,f (x )随着x 的增大而_______;2)(x x f =在),0(+∞上,f (x )随着x 的增大而________.讲授新课函数的单调性※ 增函数、减函数的定义【经典范例】例1 下图是定义在区间[-5,5]上的函数(x f y =根据图象说出函数的单调区间,以及在每个区间上,它是增函数还是减函数? 思维点拔: 例2 证明:函数xx f 1)(=在),0(+∞上是减函数 证明:x)()(21x f x < )()21x f x >例3 物理学中的玻意耳定律Vkp =(k 为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积 V 减小时,压强p 将增大,试用函数的单调性证明之. 思维点拔: 只需证明函数Vkp =在区间()+∞,0上是减函数即可.归纳:用定义法证明函数单调性的一般步骤:( ) ( ) ( ) ( ) ( )【拓展训练】1.下列函数中,在)0,(-∞上为减函数的是( )A.y=3xB.y=-x 2C.y=︱x ︱D.y=2x+1 2.函数3)1()(-+=x k x f 在),(+∞-∞上单调递减,则k 的取值范围是( ) A.k>0 B.k<0 C.k>-1 D.k<-1 3.函数1062+-=x x y 在区间(1,4)上为( )函数.A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增 4.已知函数)(x f 在(-2,3)上是减函数,则有( )A.f(-1)<f(0)B.f(0)<f(2)C.f(1)<f(0)D.f(-1)<f(1) 5.证明函数xx x f 23)(-=在区间)0,(-∞上是增函数.函数单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于( )A .-7B .1C .17D .25 3.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( )A .(3,8)B .(-7,-2)C .(-2,3)D .(0,5)4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( )A .至少有一实根B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.已知函数f (x )是R 上的增函数,A(0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式 |f (x +1)|<1的解集的补集是( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是( )A .f (-1)<f (9)<f (13)B .f (13)<f (9)<f (-1)C .f (9)<f (-1)<f (13)D .f (13)<f (-1)<f (9)9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3)二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21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.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x x x18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1. f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数,当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。

江苏省常州市西夏墅中学高一数学 单调性2教学案 苏教版

单调性2学习目标:1.进一步理解函数的单调性,能利用函数的单调性结合函数的图象,求出有关函数的最小值与最大值,并能准确地表示有关函数的值域;2.通过函数的单调性的教学,让学生在感性认知的基础上学会理性地认识与描述生活中的增长、递减等现象.课前预复习:1.若函数f(x)是R上的增函数,对实数a、b,若a+b>0,则有下列关系式:(1)f (a)+f(b)>f(-a)+f(-b);(2)f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b);(3)f(a)-f(b)>f(-a)-f(-b);(4)f(a)-f(b)<f(-a) -f(-b);其中一定正确的有.2.用单调性求函数的最值的要求是什么?问题解决:一、问题情境1.情境.(1)复述函数的单调性定义;(2)表述常见函数的单调性.2.问题.结合函数的图象说出该天的气温变化范围.二、学生活动1.研究函数的最值;2.利用函数的单调性的改变,找出函数取最值的情况;三、数学建构1.函数的值域与函数的最大值、最小值:一般地,设y =f (x )的定义域为A .若存在x 0∈A ,使得对任意x ∈A , f (x )≤f (x 0)恒成立,则称f (x 0)为y =f (x )的最大值,记为y max =f (x 0).若存在定值x 0∈A ,使得对任意x ∈A ,f (x )≥f (x 0)恒成立,则称f (x 0)为y =f (x )的最小值,记为y min = f (x 0).注:(1)函数的最大值、最小值分别对应函数图象上的最高点和最低点,典型的例子就是二次函数y =ax 2+bx -c (a ≠0),当a >0时,函数有最小值;当a <0时,函数有最大值.(2)利用函数的单调性,并结合函数的图象求函数的值域或函数的最值是求函数的值域或函数的最值的常用方法.2.函数的最值与单调性之间的关系:已知函数y =f (x )的定义域是[a ,b ],a <c <b .当x ∈[a ,c ]时,f (x )是单调增函数;当x ∈[c ,b ] 时,f (x )是单调减函数.则f (x )在x =c 时取得最大值.反之,当x ∈[a ,c ]时,f (x )是单调减函数;当x ∈[c ,b ] 时,f (x )是单调增函数.则f (x )在x =c 时取得最小值. 练习反馈:例1、求出下列函数的最小值:(1)y =x 2-2x ;(2)y =1x,x ∈[1,3].变式:(1)将y =x 2-2x 的定义域变为(0,3]或[1,3]或[-2,3],再求最值. (2)将y =1x的定义域变为(-2,-1],(0,3]结果如何?跟踪练习:求f (x )=-x 2+2x 在[0,10]上的最大值和最小值.例2、求函数f (x )=x 2-2ax 在[0,4]上的最小值. 课堂小结:利用图形,感知函数的单调性→证明一个函数的单调性→确定一个函数的最值→确定一个函数的值域.课后巩固:1.已知函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b.当x∈[a,c]时,f(x)是单调增函数;当x∈[c,b]时,f(x)是单调减函数.试证明f(x)在x=c时取得最大值.变式:已知函数y=f(x)的定义域为[a,b],a<c<b.当x∈ [a,c]时,f(x)是单调减函数;当x∈[c,b]时,f(x)是单调增函数.试证明f(x)在x=c时取得最小值.2.如图,已知函数y=f(x)的定义域为[-4,7],根据图象,说出它的最大值与最小值.3.求下列函数的值域:(1)yx∈[0,3];(2) y=11x-,x∈[2,6];(3)y(4)y=11(1)x x--.学习反思:。

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函数的单调性2学案
一.请默写增函数和减函数的定义
1. 增函数:
2. 减函数:
二. 探索一次函数)0≠+=k b kx y (的单调性
1. 当k>0时,函数b kx y +=在 上是
2. 当k<0时,函数b kx y +=在 上是
3. 已知一次函数)0()(>+=k b kx x f .则)2(f )5(f .(填”>”或“<”)
)1(2+-a a f )4
3
(f (填”>”或“<”)
4. 一次函数b x a x f ++=)12()(在R 上是减函数,则实数a 的取值范围为 .
三. 探索二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的单调性 (一)
1. 当a>0时,函数c bx ax y ++=2在区间上 是减函数, 在区间上 是增函数。

2. 当a<0时,函数c bx ax y ++=2在区间上 是减函数, 在区间上 是增函数。

3. 请写出函数523
1
)(2++=x x x f 的单调区间:
并比较下列各数的大小)9(),2()1(f f f -,.
(二).
1.已知函数5)(2++=bx x x f 在区间]1,(-∞上是减函数,在)1[∞+,上是增函数,则实数b 的取值范围为
2.已知函数5)(2++=bx x x f 在区间]1,(-∞上是减函数,则实数b 的取值范围为
3.若[5,8]是函数5)(2++=mx x x f 的单调区间,则实数m 的取值范围为
4.函数221y x x =-++在区间[3-,]a 上是增函数,则a 的取值范围是
5.若函数2()1f x mx x =++在区间(1,2)上是增函数,求实数m 的取值范围 .
四.请写出函数)0)(>=a x
a
x f (的单调区间
五.典例学习
例题1.已知函数()f x 是定义在(2,2)-上的减函数,若)12()1(->-m f m f ,则实数
m 取值范围为
例题2给出下列说法:
①若任意1x ,2x I ∈,当12x x <时,12()()f x f x <,则()y f x =在I 上是增函数;②函数2y x =在R 上不是单调函数;③函数1
y x =-在定义域内是增函数;④1y x
=的单调区间是(-∞,0)(0⋃,)+∞;⑤如果函数()f x 在[a ,]b 上是增函数,则对于任意的1x ,2[x a ∈,12]()b x x ≠,一定有1212
()()
0f x f x x x ->-成立.
其中所有正确说法的序号是 .
课后练习.
1.若函数y ax =与b y x
=-在(0,)+∞上都是减函数,则函数2y ax bx =+在(0,)+∞上是单调递 函数.(填“增函数”或“减函数” )
2.函数1
1
y x =
-的单调递减区间是( ) A .(,1)-∞,(1,)+∞ B .(-∞,1)(1⋃,)+∞ C .{|1}x R x ∈≠
D .R
3.已知函数()f x 是定义在(0,)+∞上的减函数,则3
()4f 与2(1)f a a -+的大小关系是( )
A .23
()(1)4
f f a a <-+
B .23
()(1)4
f f a a >-+
C .)1()4
3(2
+-≤a a f f D .)1()4
3(2
+-≥a a f f
补充例题1.已知定义在(0,)+∞上的函数()f x 对任意x ,(0,)y ∈+∞,恒有
()()()f xy f x f y =+,且当01x <<时,()0f x >,1
()13
f =.
(1)判断()f x 在(0,)+∞上的单调性并加以证明; (2)若()(2)2f x f x +-<,求x 的取值范围.。

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