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时间:2019-07-27
《1.3.1 单调性与最大(小)值 课件(人教A版必修1)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值第1课时 函数的单调性1.在回顾初中学过的一次函数、二次函数、反比例函数的图象后,理解函数的单调性的概念.2.通过取值、描点分析函数值的变化规律,体会函数值的变化趋势,获得形成函数单调性这一概念的经验,探索函数单调性的实质.研习新知新知视界1.增函数(1)定义: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的值x1、x2,当x12、间.2.减函数(1)定义: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的值x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D称为函数f(x)的单调递减区间.3.单调性与单调区间定义:如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数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.自我检测1.若函数y=kx+b(k≠0)是R上的减函数,那么()A.k>0B.k<0C.k≠0D.无法确定答案:B23、.函数y=x2在区间[-1,2]上()A.是增函数B.是减函数C.是增函数又是减函数D.不具有单调性答案:D3.函数y=f(x)的图象如图4所示,其增区间是()A.[-4,4]B.[-4,-3]∪[1,4]C.[-3,1]D.[-3,4]答案:C4.函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则f(-3)与f(2)的大小关系是________.答案:f(-3)>f(2)5.求证f(x)=x2-2x在区间(1,+∞)上是增函数.证明:设x1,x2是区间(1,+∞)上的任意两个值,且x14、,f(x2)=x22-2x2,f(x2)-f(x1)=x22-2x2-x12+2x1=x22-x12-2x2+2x1=(x2-x1)(x2+x1)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1-2).∵x2>x1,∴x2-x1>0.又∵x1,x2∈(1,+∞),∴x2>x1>1.∴x1+x2>2.∴x1+x2-2>0.∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).故f(x)=x2-2x在(1,+∞)上是增函数.互动课堂由此可知:y=f(x)的单调增区间是(-∞,-1],[0,1].y=f(x)的单调减区间5、是(-1,0),(1,+∞).[点评]利用函数图象确定函数的单调区间,具体做法是:先化简函数式,然后再画出它的草图,最后根据函数定义域与草图的位置、状态,确定函数的单调区间.当单调递增(或递减)区间由几个区间组成时,一般情况下不能取它们的并集,应用“和”或“,”连接.解:(1)令f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4.先作出f(x)的图象,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图象翻到x轴上方,就得到y=6、x2+2x-37、的图象,如图7所示.由图象易得:递增区间是[-3,-1]和[1,+∞).递减区间是(8、-∞,-3]和[-1,1].类型三 根据单调性求参数取值范围[例3]函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上单调,则()A.a∈(-∞,1]B.a∈[2,+∞)C.a∈[1,2]D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞)[解析]本题是关于一个二次函数的单调区间问题.二次函数的单调区间取决于其对称轴,为此需先确定函数的对称轴.不难得到函数的对称轴为x=a,函数图象开口向上,如图8.要使函数在区间[1,2]上单调,只需a≤1或a≥2(其中当a≤1时函数在区间[1,2]上单调递增,当a≥2时函数在区间[1,2]上单调递9、减),从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞),故选D.[答案]D变式体验3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.分析:由题意可知是(-∞,4]应该是该函数的递减区间的子区间,从而可通过比较对称轴与4的大小来求得.解:f(x)=x2+2(a-1)x+2=[x+(a-1)]2-(a-1)2+2,∴此二次函数的对称轴为x=1-a,∴f(x)的单调减区间为(-∞,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≥4,10、解得a≤-3.类型四 函数单调性的应用[例4]已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-2)
2、间.2.减函数(1)定义: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的值x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D称为函数f(x)的单调递减区间.3.单调性与单调区间定义:如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数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.自我检测1.若函数y=kx+b(k≠0)是R上的减函数,那么()A.k>0B.k<0C.k≠0D.无法确定答案:B2
3、.函数y=x2在区间[-1,2]上()A.是增函数B.是减函数C.是增函数又是减函数D.不具有单调性答案:D3.函数y=f(x)的图象如图4所示,其增区间是()A.[-4,4]B.[-4,-3]∪[1,4]C.[-3,1]D.[-3,4]答案:C4.函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则f(-3)与f(2)的大小关系是________.答案:f(-3)>f(2)5.求证f(x)=x2-2x在区间(1,+∞)上是增函数.证明:设x1,x2是区间(1,+∞)上的任意两个值,且x14、,f(x2)=x22-2x2,f(x2)-f(x1)=x22-2x2-x12+2x1=x22-x12-2x2+2x1=(x2-x1)(x2+x1)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1-2).∵x2>x1,∴x2-x1>0.又∵x1,x2∈(1,+∞),∴x2>x1>1.∴x1+x2>2.∴x1+x2-2>0.∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).故f(x)=x2-2x在(1,+∞)上是增函数.互动课堂由此可知:y=f(x)的单调增区间是(-∞,-1],[0,1].y=f(x)的单调减区间5、是(-1,0),(1,+∞).[点评]利用函数图象确定函数的单调区间,具体做法是:先化简函数式,然后再画出它的草图,最后根据函数定义域与草图的位置、状态,确定函数的单调区间.当单调递增(或递减)区间由几个区间组成时,一般情况下不能取它们的并集,应用“和”或“,”连接.解:(1)令f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4.先作出f(x)的图象,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图象翻到x轴上方,就得到y=6、x2+2x-37、的图象,如图7所示.由图象易得:递增区间是[-3,-1]和[1,+∞).递减区间是(8、-∞,-3]和[-1,1].类型三 根据单调性求参数取值范围[例3]函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上单调,则()A.a∈(-∞,1]B.a∈[2,+∞)C.a∈[1,2]D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞)[解析]本题是关于一个二次函数的单调区间问题.二次函数的单调区间取决于其对称轴,为此需先确定函数的对称轴.不难得到函数的对称轴为x=a,函数图象开口向上,如图8.要使函数在区间[1,2]上单调,只需a≤1或a≥2(其中当a≤1时函数在区间[1,2]上单调递增,当a≥2时函数在区间[1,2]上单调递9、减),从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞),故选D.[答案]D变式体验3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.分析:由题意可知是(-∞,4]应该是该函数的递减区间的子区间,从而可通过比较对称轴与4的大小来求得.解:f(x)=x2+2(a-1)x+2=[x+(a-1)]2-(a-1)2+2,∴此二次函数的对称轴为x=1-a,∴f(x)的单调减区间为(-∞,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≥4,10、解得a≤-3.类型四 函数单调性的应用[例4]已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-2)
4、,f(x2)=x22-2x2,f(x2)-f(x1)=x22-2x2-x12+2x1=x22-x12-2x2+2x1=(x2-x1)(x2+x1)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1-2).∵x2>x1,∴x2-x1>0.又∵x1,x2∈(1,+∞),∴x2>x1>1.∴x1+x2>2.∴x1+x2-2>0.∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).故f(x)=x2-2x在(1,+∞)上是增函数.互动课堂由此可知:y=f(x)的单调增区间是(-∞,-1],[0,1].y=f(x)的单调减区间
5、是(-1,0),(1,+∞).[点评]利用函数图象确定函数的单调区间,具体做法是:先化简函数式,然后再画出它的草图,最后根据函数定义域与草图的位置、状态,确定函数的单调区间.当单调递增(或递减)区间由几个区间组成时,一般情况下不能取它们的并集,应用“和”或“,”连接.解:(1)令f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4.先作出f(x)的图象,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图象翻到x轴上方,就得到y=
6、x2+2x-3
7、的图象,如图7所示.由图象易得:递增区间是[-3,-1]和[1,+∞).递减区间是(
8、-∞,-3]和[-1,1].类型三 根据单调性求参数取值范围[例3]函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上单调,则()A.a∈(-∞,1]B.a∈[2,+∞)C.a∈[1,2]D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞)[解析]本题是关于一个二次函数的单调区间问题.二次函数的单调区间取决于其对称轴,为此需先确定函数的对称轴.不难得到函数的对称轴为x=a,函数图象开口向上,如图8.要使函数在区间[1,2]上单调,只需a≤1或a≥2(其中当a≤1时函数在区间[1,2]上单调递增,当a≥2时函数在区间[1,2]上单调递
9、减),从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞),故选D.[答案]D变式体验3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.分析:由题意可知是(-∞,4]应该是该函数的递减区间的子区间,从而可通过比较对称轴与4的大小来求得.解:f(x)=x2+2(a-1)x+2=[x+(a-1)]2-(a-1)2+2,∴此二次函数的对称轴为x=1-a,∴f(x)的单调减区间为(-∞,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,
10、解得a≤-3.类型四 函数单调性的应用[例4]已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-2)
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