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1、新編人教版精品教學資料
§1.3 函數的基本性質
1.3.1 單調性與最大(小值)
第1課時 函數的單調性
學習目標 1.理解單調區(qū)間、單調性等概念,會用定義證明函數的單調性(重點、難點).2.會求函數的單調區(qū)間,判斷單調性(重點).
預習教材P27-P28,完成下面問題:
知識點1 增函數與減函數
【預習評價】 (正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)已知f(x)=,因為f(-1)
2、區(qū)間(1,2]和(2,3)上均為增函數,則函數f(x)在區(qū)間(1,3)上為增函數.( )
提示 (1)× 由函數單調性的定義可知,要證明一個函數是增函數,需對定義域內的任意的自變量都滿足自變量越大,函數值也越大,而不是個別的自變量.
(2)× 不能改為“存在兩個自變量的值x1、x2”.
(3)× 反例:f(x)=
知識點2 函數的單調區(qū)間
如果函數y=f(x)在區(qū)間D上是增函數或減函數,那么就說函數y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調性,區(qū)間D叫做y=f(x)的單調區(qū)間.
【預習評價】
(1)函數f(x)=x2+2x-3的單調減區(qū)間是________.
(2)函數y=|x
3、|在區(qū)間[-2,-1]上( )
A.遞減 B.遞增 C.先減后增 D.先增后減
解析 (1)二次函數f(x)的圖象開口向上,對稱軸為x=-1,故其單調減區(qū)間是(-∞,-1).
(2)函數y=|x|的單減區(qū)間是(-∞,0),又[-2,-1]?(-∞,0),所以函數y=|x|在區(qū)間[-2,-1]上遞減.
答案 (1)(-∞,-1) (2)A
題型一 求函數的單調區(qū)間
【例1】 (1)如圖所示的是定義在區(qū)間[-5,5]上的函數y=f(x)的圖象,則函數的單調遞減區(qū)間是________、________,在區(qū)間________、________上是增函數.
(2)畫出
4、函數y=-x2+2|x|+1的圖象并寫出函數的單調區(qū)間.
(1)解析 觀察圖象可知,y=f(x)的單調區(qū)間有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5].其中y=f(x)在區(qū)間[-5,-2],[1,3]上是增函數,在區(qū)間[-2,1],[3,5]上是減函數.
答案 [-2,1] [3,5] [-5,-2] [1,3]
(2)解 y=
即y=
函數的大致圖象如圖所示,單調增區(qū)間為(-∞,-1],[0,1],單調減區(qū)間為[-1,0],[1,+∞).
規(guī)律方法 根據函數的圖象求函數單調區(qū)間的方法
(1)作出函數圖象;
(2)把函數圖象向x軸作正投影;
(3)圖象上升對應增
5、區(qū)間,圖象下降對應減區(qū)間.
【訓練1】 函數y=的單調減區(qū)間是________.
解析 y=的圖象可由函數y=的圖象向右平移一個單位得到,如圖所示,其單調遞減區(qū)間是(-∞,1)和(1,+∞).
答案 (-∞,1),(1,+∞)
題型二 證明函數的單調性
【例2】 證明函數f(x)=x+在區(qū)間(2,+∞)上是增函數.
證明 任取x1,x2∈(2,+∞),且x14,x1x2-4>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)
6、2).
所以函數f(x)=x+在(2,+∞)上是增函數.
規(guī)律方法 利用定義證明函數單調性的步驟
【訓練2】 證明函數f(x)=在(-∞,0)上是增函數.
證明 設x1,x2是區(qū)間(-∞,0)上任意兩個實數,且x10,x1+x2<0,xx>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
7、
解 由題知解得0
8、
【探究2】 已知函數y=x2+2ax+3在區(qū)間(-∞,1]上是減函數,則實數a的取值范圍是________.
解析 函數y=x2+2ax+3的圖象開口向上,對稱軸為x=-a,要使其在區(qū)間(-∞,1]上是減函數,則-a≥1,即a≤-1.
答案 (-∞,-1]
【探究3】 分別作出函數f(x)=和g(x)=的圖象,并根據其圖象的變化趨勢判斷它們在(-∞,+∞)上的單調性.
解 函數f(x)的圖象如圖(1)所示,由其圖象可知f(x)在(-∞,+∞)上是減函數;
函數g(x)的圖象如圖(2)所示,由其圖象可知g(x)在(-∞,+∞)上既不是增函數,也不是減函數.
【探究4】
9、已知函數f(x)=是減函數,求實數a的取值范圍.
解 由題意得,要使f(x)是減函數,需-2×1+5≥-2×1+a,即a≤5.
【探究5】 若函數f(x)=是減函數,求實數a的取值范圍.
解 由題意可得解得-3≤a≤-1,
則實數a的取值范圍是[-3,-1].
規(guī)律方法 已知函數的單調性求參數的關注點
(1)視參數為已知數,依據基本初等函數的單調性、函數的圖象或函數的單調性的定義,確定函數的單調區(qū)間,與已知的單調區(qū)間比較求參數;
(2)分段函數的單調性,除注意各段的單調性外,還要注意銜接點的函數值的大小關系.
課堂達標
1.下列函數在區(qū)間(0,+∞)上不是增函數的是(
10、)
A.y=2x+1 B.y=x2+1
C.y=3-x D.y=x2+2x+1
解析 函數y=3-x在區(qū)間(0,+∞)上是減函數.
答案 C
2.函數f(x)=-x2+2x+3的單調減區(qū)間是( )
A.(-∞,1) B.(1,+∞) C.(-∞,2) D.(2,+∞)
解析 易知函數f(x)=-x2+2x+3是圖象開口向下的二次函數,其對稱軸為x=1,所以其單調減區(qū)間是(1,+∞).
答案 B
3.若f(x)=(2k-3)x+2是R上的增函數,則實數k的取值范圍是________.
解析 由題意得2k-3>0,即k>,故k的取值范圍是.
答案
11、
4.若函數f(x)是R上的減函數,且f(a-1)>f(2a),則a的取值范圍是________.
解析 由條件可知a-1<2a,解得a>-1.
答案 (-1,+∞)
5.證明f(x)=x2+x在(0,+∞)上是增函數.
證明 設x1>x2>0,則f(x1)-f(x2)=x+x1-x-x2
=(x1-x2)(x1+x2)+(x1-x2)=(x1-x2)(x1+x2+1),
因為x1>x2>0,所以x1-x2>0,x1+x2+1>0,所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),所以f(x)=x2+x在(0,+∞)上是增函數.
課堂小結
1.對函數單調性的理解
12、
(1)單調性是與“區(qū)間”緊密相關的概念,一個函數在定義域的不同的區(qū)間上可以有不同的單調性.
(2)單調性是函數在某一區(qū)間上的“整體”性質,因此定義中的x1,x2有以下幾個特征:一是任意性,即任意取x1,x2,“任意”二字絕不能丟掉,證明單調性時更不可隨意以兩個特殊值替換;二是有大小,通常規(guī)定x1x2).
(4)并不是所有函數都具有單調性.若一個函數在定義區(qū)間上既有增區(qū)間又有減區(qū)間,則此函數在這個區(qū)間上不存在單調性.
2.單調性的證明方法
證明f(x)在區(qū)間D上的單調性應按以下步驟:
(1)設元:設x1,x2∈D且x1