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《高一数学 2.3函数的单调性(备课资料) 大纲人教版必修》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、●备课资料一、函数单调性的判定方法1.定义法,即“作差——变形——定号——判断”四个步骤。2.图象法,即若f(x)在区间D上是增(减)函数,则图象在D上的部分从左到右是上升(下降)的。3.直接法,运用已知结论:①函数y=—f(x)与函数y=f(x)的单调性相反。②当f(x)恒为正或司为负时,函数y=与y=f(x)的单调性相反。③在公共区间内,增函数+增函数=增函数,增函数一减函数=增函数等。二、参考例题[例1]求证:函数y=x+在[—1,0)或(0,1]上是单调递减函数,在(—∞,—1)或(1,+∞)上是单调递增函数。证明:(1)当—1≤x1<
2、x2<0时,有0<x1·x2<1且x2-x1>0,∴1—<0.∴f(x2)-f(x1)<0.∴f(x1)>f(x2).∴f(x)在[—1,0)上是单调递减函数。(2)当0<x1<x2≤1时,有0<x1x2<1,∴x2-x1>0,1-<0.∴f(x2)-f(x1)<0,即f(x1)>f(x2).∴f(x)在(0,1]上是单调递减函数。(3)当x1<x2<-1时,有x1·x2>1,且x2-x1>0.∴>0.∴f(x2)-f(x1)>0.∴f(x2)>f(x1).∴f(x)在(—∞,—1)上是单调递增函数。(4)当1<x1<x2时,有x1x2>1,1
3、->0.又x2-x1>0.∴f(x2)-f(x1)>0.∴f(x2)>f(x1).∴f(x)在(1,+∞)上是单调递增函数。[例2]判断函数f(x)=(-1<x<1)的单调性。解:设—1<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=∵x1x2+1>0,x2-x1>0,x12-1<0,x22-1<0,∴f(x)在定义域区间(—1,1)上,当a>0时,f(x)为减函数;当a<0时,f(x)为增函数;当a=0时,f(x)为常数函数。备课资料参考例题[例1]求函数y=的单调递增区间。解:由函数的定义域可知x∈[-1,5].又函数y=是由u=g(x)=-x
4、2+4x+5及y=f(u)=复合而成的复合函数。∵u=g(x)=-x2+4x+5在[-1,2]上是增函数,在[2,5]上是减函数,而y=f(u)=在[0,+∞]上是增函数,∴函数y=的单调递增区间是[-1,2]。[例2]若函数y=f(x)在R上是减函数,求y=f(
5、1-x
6、)的单调递增区间。解:设u=
7、1-x
8、=
9、x-1
10、,由函数u=
11、x-1
12、的图象可得,u在(-∞,1)上是减函数,而函数y=f(x)在R上是减函数,故y=f(
13、1-x
14、)的一个单调递增区间是(-∞,-1)。备课资料一、函数单调性的应用函数的单调性除一些理论上的应用外,它还可以灵
15、活有效地解决我们现实生活中与之相关的实际问题。[例题]甲、乙两地相距skm,汽车从甲地匀速行驶到乙地,已知汽车每小时的运输成本(单位:元)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度x(km/h)的平方成正比,比例系数为a,固定部分为b元,请问,是不是汽车的行驶速度越快,其全程运输成本越小?如果不是,那么为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶?分析:根据汽车运输成本y元与行驶速度xkm/h之间的关系,建立函数模型,结合函数式的特点,运用函数有关知识去解决。解:设汽车运输成本为y元,依题意得汽车运输成本y与汽车行驶速度x之间的关系为:y=b·
16、.∴y=s(ax+)(其中x∈(0,+∞).即将此时的问题转化成:“函数y=s(ax+)是否随着x的不断增大而减小?当x取何值时,y取最小值?”下面讨论函数y=s(ax+)[x∈(0,+∞),a>0,b>0]在其定义域内的单调性。设x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=s[(ax1+)-(ax2+)]=s[a(x1-x2)+]==∵x1,x2>0,且x1<x2∴x1x2>0,a(x1-x2)<0∴当x1,x2∈(0,]时,x1x2<,x1x2-<0,∴f(x1)>f(x2),当x1,x2∈[,+∞)时,x1x2>,x
17、1x2->0,∴f(x1)<f(x2).综上所述,我们看到函数y=s(ax+)(a>0,b>0)并不是整个区间(0,+∞)上是随着x的不断增大而减小的,而且由上述分析可看出当x=时,y取得最小值即ymin=2s.那么,在这个实际问题当中可回答为:并不是汽车的行驶速度越快,其全程运输成本越小;并且为了使全程运输成本最小,汽车应以x=km/h的速度行驶。评述:(1)以上实际问题考查了学生灵活应用数学知识于实践的能力,可见“逐步增强函数的应用意识”应及早实现。(2)对函数关系式的处理需要有扎实的基本功才能顺利完成,可见从不同角度不同方向去思考问题在教
18、学中尤为重要,并且应指导学生养成多分析失败原因,多总结成功经验的好习惯。二、参考练习题1.判断下列函数的增减性(1)y=x-1答案:在x∈R上是单调递