
3.2 函數(shù)的基本性質(zhì)
3.2.1 單調(diào)性與最大(小)值
【素養(yǎng)目標(biāo)】1.根據(jù)一次函數(shù),二次函數(shù)了解并理解函數(shù)單調(diào)性的概念.(數(shù)學(xué)抽象)2.會利用函數(shù)圖象判斷一次函數(shù),二次函數(shù)的單調(diào)性.(直觀想象)3.理解一次函數(shù)、二次函數(shù)等常見函數(shù)的最大(小)值問題.(數(shù)據(jù)分析)4.能利用定義判斷一些簡單函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,掌握利用單調(diào)性定義判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法.(邏輯推理)5.掌握利用函數(shù)的圖象和函數(shù)的單調(diào)性求一些簡單函數(shù)的最大(小)值的方法.(數(shù)據(jù)分析)
【學(xué)法解讀】1.函數(shù)單調(diào)性的學(xué)習(xí),學(xué)生要正確使用符號語言清晰地刻畫函數(shù)的性質(zhì).2.單調(diào)性的有關(guān)概念比較抽象,要注意結(jié)合具體的函數(shù)(如一次函數(shù)、二次函數(shù)、比例函數(shù)等)加深理解其含義及應(yīng)用.3.應(yīng)少做偏題、怪題,避免繁瑣的技巧訓(xùn)練.
第1課時 函數(shù)的單調(diào)性
思考1:在函數(shù)單調(diào)性的定義中,能否去掉“任意”?提示:不能,不能用特殊代替一般.
函數(shù)y=f(x)在__________上是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,則函數(shù)在區(qū)間D上具有(嚴(yán)格的)單調(diào)性,區(qū)間D叫做函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
函數(shù)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間
思考2:區(qū)間D一定是函數(shù)的定義域嗎?提示:不一定,可能是定義域的一個子區(qū)間,單調(diào)性是局部概念,不是整體概念.
1.判斷下列說法正誤.(1)因?yàn)閒(-1)<f(2),所以函數(shù)f(x)在[-1,2]上單調(diào)遞增.( )(2)若f(x)為R上的減函數(shù),則f(0)>f(1).( )(3)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2]和(2,3)上均單調(diào)遞增,則函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,3)上單調(diào)遞增.( )(4)若函數(shù)y=f(x)在定義域上有f(1)<f(2),則函數(shù)y=f(x)是增函數(shù).( )
2.函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上是減函數(shù),x1,x2∈(a,b),且x1<x2,則有( )A.f(x1)<f(x2)B.f(x1)>f(x2)C.f(x1)=f(x2)D.以上都有可能[解析] 因?yàn)楹瘮?shù)y=f(x)在(a,b)上是減函數(shù),且x1<x2,所以f(x1)>f(x2),故選B.
[解析] 分別畫出各個函數(shù)的圖象,在區(qū)間(0,2)上上升的圖象只有B.
如圖為函數(shù)y=f(x),x∈[-4,7]的圖象,指出它的單調(diào)區(qū)間.
[分析] (1)函數(shù)f(x)在D上單調(diào)遞增(或單調(diào)遞減)表現(xiàn)在其圖象上有怎樣的特征?(2)單調(diào)增、減區(qū)間與函數(shù)在該區(qū)間上為增、減函數(shù)一樣嗎?[解析] 函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為[-1.5,3),[5,6),單調(diào)減區(qū)間為[-4,-1.5),[3,5),[6,7].
(3)區(qū)間端點(diǎn)的寫法:對于單獨(dú)的一點(diǎn),由于它的函數(shù)值是唯一確定的常數(shù),沒有增減變化,所以不存在單調(diào)問題,因此寫單調(diào)區(qū)間時,可以包括端點(diǎn),也可以不包括端點(diǎn),但對于某些點(diǎn)無意義時,單調(diào)區(qū)間就不包括這些點(diǎn).
【對點(diǎn)練習(xí)】? 據(jù)下列函數(shù)圖象,指出函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間和單調(diào)減區(qū)間.
?[解析] 由圖象(1)知此函數(shù)的增區(qū)間為(-∞,2],[4,+∞),減區(qū)間為[2,4].由圖象(2)知,此函數(shù)的增區(qū)間為(-∞,-1],[1,+∞),減區(qū)間為[-1,0),(0,1].
[分析] 利用單調(diào)性的定義證明函數(shù)單調(diào)性.要遵循“取值、作差、變形、定號、判斷”這個步驟.
[歸納提升] 函數(shù)的單調(diào)性是在某指定區(qū)間上而言的,自變量x的取值必須是連續(xù)的,用定義證明函數(shù)的單調(diào)性的基本步驟是“取值——作差(或作商)——變形——定號——判斷”.當(dāng)函數(shù)在給定區(qū)間上恒正或恒負(fù)時,也常用“作商判1”的方法來解決,特別是函數(shù)中含有指數(shù)式時常用此法.解決帶根號的問題,常用的方法就是分子、分母有理化.從形式上看是由“-”變成“+”.
已知函數(shù)f(x)是定義在R上的增函數(shù),且f(3a-7)>f(11+8a),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.[分析] 根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性定義可知,由兩個自變量的大小可以得到相應(yīng)的函數(shù)值的大小,反之,由兩個函數(shù)值的大小也可以得到相應(yīng)自變量的大?。?br/>[歸納提升] 利用函數(shù)的單調(diào)性解函數(shù)值的不等式就是利用函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性,去掉對應(yīng)關(guān)系“f”,轉(zhuǎn)化為自變量的不等式,此時一定要注意自變量的限制條件,以防出錯.
【對點(diǎn)練習(xí)】? (1)若f(x)是定義在[0,+∞)上的減函數(shù),則不等式f(x)<f(-2x+8)的解集是__________.(2)已知函數(shù)g(x)是定義在R上為增函數(shù),且g(t)>g(1-2t),求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
1.函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,其增區(qū)間是( )A.[0,1]B.[-4,-3]∪[1,4]C.[-3,1]D.[-3,4][解析] 結(jié)合圖象分析可知,函數(shù)圖象在區(qū)間[-3,1]是上升的,故其增區(qū)間是[-3,1].
3.(2020·山東濰坊市高一期中測試)已知函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù),若a∈R,則( )A.f(a)>f(2a)B.f(a2)<f(a)C.f(a2+a)<f(a)D.f(a2+1)<f(a)
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