函数的单调性优质课.docx
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函数的单调性优质课
3.函数的单调性
(1)
一、学习目标
1.结合函数图像理解增函数、减函数的定义,会运用函数单调性定义证明或判断函数的单调性;
2.运用函数单调性的概念或图像求函数单调区间;
3.结合图像了解一次函数、反比例函数的单调性.
二、认知要点
1、函数在定义域内的区间上增加(减少)
(1)定义
在函数y=f(x)定义域内的一个区间A上,如果对于x1,x2∈A,当x1f(x)在区间A上是增加的(递增的)
都有f(x1)>f(x2)
(2)函数的单调区间
如果y=f(x)在区间A上是增加的或是减少的,那么称A为单调区间.在单调区间上,如果函数是增加的,那么它的图像是的;如果函数是减少的,那么它的图像是的.
2、函数在定义域内的子集上增加(减少)
在函数y=f(x)定义域内的一个子集A上,如果对于x1,x2∈A,当x1f(x)在子集A上是增加的(递增的)
都有f(x1)>f(x2)
3、函数的单调性
(1)如果函数y=f(x)在定义域的某个子集上是,那么就称函数y=f(x)在这个子集上具有单调性.
(2)如果函数y=f(x)在整个内是增加的或是减少的,我们分别称这个函数为增函数或减函数,统称为
预习检测:
判断下列函数在给定集合或区间上的单调性.
(1)y=-5x,x∈[2,7]
(2)f(x)=3x2-6x+1,x∈(3,4)
(3)
t
1
2
3
4
5
6
7
8
T
-3
-6
-9
-12
-15
-18
-21
-24
t∈{1,2,3,4,5,6,7,8,}
(4)y=
x∈N+
三、题型探究
【题型一】求基本函数的单调区间
1.讨论下列函数的单调区间,并指明在该区间上的单调性.
(1)一次函数f(x)=kx+b(k≠0)
(3)反比例函数
(k≠0)
2.画出函数
的图像,并指出函数的单调区间.
【思考】:
①求函数单调区间的方法;
②写出函数单调区间的注意事项.
【题型二】判断、证明函数的单调性
3.画出函数f(x)=3x+2的图像,判断它的单调性,并加以证明.
4.证明函数
在x∈[2,4]上是减少的.
【思考】:
①用定义证明函数单调性的步骤;
②判断函数单调性的方法有哪些?
四、反馈练习
1.函
数
的图像分别如下,试分别写出函数
单调增区间和减区间.
2.根据函数的图像,在定义域上是增函数的是( )
3.求证:
函数f(x)=-
-1在区间(-∞,0)上是增加的.
五、本节小结
本节课我学会了什么?
3.已知函数f(x)=
,x∈[3,5],判断函数f(x)的单调性,并证明.
4.判断并证明函数
在
上的单调性;
6.判断并证明函数
在
上的单调性;
【证明】 设x1,x2是区间(-∞,0)内的任意两个值,且x1<x2,则x1-x2<0,x1x2>0,
因为f(x1)-f(x2)=
-
=
-
=
,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
故f(x)=-
-1在区间(-∞,0)上是单调增函数.
【精彩点拨】 只需画出函数的图像,看曲线在哪些区间是上升的,在哪些区间是下降的,即可确定函数的单调区间.
【尝试解答】 y=-x2+2|x|+3
=
函数图像如图所示.
函数在(-∞,-1]和[0,1]上是增函数;
函数在[-1,0]和[1,+∞)上是减函数.
所以函数的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1],单调减区间是[-1,0]和[1,+∞).
【精彩点拨】 在(0,1)上任取x1,x2且x1<x2,只需证明f(x1)>f(x2).
【尝试解答】 证明:
设0<x1<x2<1,则
f(x1)-f(x2)=
-
=(x1-x2)+
=(x1-x2)
=
.
已知0<x1<x2<1,
则x1x2-1<0,x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
∴f(x)=x+
在(0,1)上为减函数.
用定义判断或证明单调性的步骤:
(1)设元:
在指定区间内任取x1,x2且x1<x2.,
(2)作差变形:
计算f(x1)-f(x2),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(几个因式的积或几个完全平方式的和).,(3)定号:
确定f(x1)-f(x2)的符号,当符号不确定时,可考虑分类讨论.,(4)判断:
根据f(x1)-f(x2)的符号及定义判断函数的单调性.
[再练一题]
1.本例中,“函数f(x)=x+
”不变,讨论f(x)在(0,+∞)上的单调性.
【解】 设0<x1<x2,则
f(x1)-f(x2)=
-
=(x1-x2)
.
①当0<x1<x2≤1时,x1-x2<0,
1-
<0,
所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
因此f(x)=x+
在(0,1]上是减函数.
②当1<x1<x2时,x1-x2<0,
1-
>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
因此f(x)=x+
在(1,+∞)上是增函数.
综上所述,函数f(x)在(0,1]上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.