高中数学 第二章 基本初等函数（ⅰ）2_2_1 函数的单调性（一）学案 苏教版必修1

22.1函数的单调性(一)学习目标1.理解函数单调区间、单调性等概念.2.会划分函数的单调区间，判断单调性.3.会用定义证明函数的单调性知识点一函数的单调性思考画出函数f(x)x、f(x)x2的图象，并指出f(x)x、f(x)x2的图象的升降情况如何？梳理一般地，单调性是相对于区间来说的，函数图象在某区间上上升，则函数在该区间上为单调增函数，该区间称为单调增区间反之则为单调减函数，相应区间称为单调减区间因为很多时候我们不知道函数图象是什么样的，而且用上升下降来刻画单调性很粗糙所以有以下定义：设函数yf(x)的定义域为A，区间IA.(1)如果对于区间I内的任意两个值x1，x2，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，那么就说yf(x)在区间I上是单调增函数，I称为yf(x)的单调增区间(2)如果对于区间I内的任意两个值x1，x2，当x1f(x2)，那么就说yf(x)在区间I上是单调减函数，I称为yf(x)的单调减区间单调增区间和单调减区间统称为单调区间知识点二函数的单调区间思考我们已经知道f(x)x2的单调减区间为(，0，f(x)的单调减区间为(，0)，这两个单调减区间的书写形式能不能交换？梳理一般地，有下列常识(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质，单独一点不存在单调性问题，所以单调区间的端点若属于定义域，则该点处区间可开可闭，若区间端点不属于定义域则只能开(2)单调区间D定义域I.(3)遵循最简原则，单调区间应尽可能大类型一求单调区间并判断单调性例1如图是定义在区间5,5上的函数yf(x)，根据图象说出函数的单调区间，以及在每一单调区间上，它是单调增函数还是单调减函数？反思与感悟函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质，单调区间是定义域的子集；当函数出现两个以上单调区间时，单调区间之间可用“，”分开，不能用“”，可以用“和”来表示；在单调区间D上函数要么是单调增函数，要么是单调减函数，不能二者兼有跟踪训练1写出函数y|x22x3|的单调区间，并指出单调性类型二证明单调性命题角度1证明具体函数的单调性例2证明f(x)在其定义域上是单调增函数反思与感悟运用定义判断或证明函数的单调性时，应在函数的定义域内给定的区间上任意取x1，x2且x10时，f(x)1.求证：函数f(x)在R上是单调增函数反思与感悟因为抽象函数不知道解析式，所以不能代入求f(x1)f(x2)，但可以借助题目提供的函数性质来确定f(x1)f(x2)的大小，这时就需要根据解题需要对抽象函数进行赋值跟踪训练3已知函数f(x)的定义域是R，对于任意实数m，n，恒有f(mn)f(m)f(n)，且当x0时，0f(x)1.求证：f(x)在R上是单调减函数类型三单调性的应用命题角度1利用单调性求参数范围例4若函数f(x)是定义在R上的单调减函数，则a的取值范围为_反思与感悟分段函数在定义域上单调，除了要保证各段上单调外，还要保证在接口处不能反超另外，函数在单调区间上的图象不一定是连续不断的跟踪训练4已知函数f(x)x22ax3在区间1,2上单调，则实数a的取值范围为_命题角度2用单调性解不等式例5已知yf(x)在定义域(1,1)上是单调减函数，且f(1a)f(2a1)，求a的取值范围反思与感悟若已知函数f(x)的单调性，则由x1，x2的大小，可得f(x1)，f(x2)的大小；由f(x1)，f(x2)的大小，可得x1，x2的大小跟踪训练5在例5中若函数yf(x)的定义域为R，且为单调增函数，f(1a)f(2a1)，则a的取值范围又是什么？1函数yf(x)在区间2,2上的图象如图所示，则此函数的单调增区间是_2函数y的单调减区间是_3在下列函数f(x)中，满足对任意x1，x2(0，)，当x1f(x2)的是_(填序号)f(x)x2；f(x)；f(x)|x|；f(x)2x1.4给出下列说法：若定义在R上的函数f(x)满足f(3)f(2)，则函数f(x)在R上为单调增函数；若定义在R上的函数f(x)满足f(3)f(2)，则函数f(x)在R上不可能为单调减函数；函数f(x)在(，0)(0，)上为单调增函数；函数f(x)在定义域R上为单调增函数其中说法正确的是_(填序号)5若函数f(x)在R上是单调减函数，且f(|x|)f(1)，则x的取值范围是_1若f(x)的定义域为D，AD，BD，f(x)在A和B上都为单调减函数，未必有f(x)在AB上为单调减函数2对单调增函数的判断，对任意x1x2，都有f(x1)0或0.对单调减函数的判断，对任意x1f(x2)，相应地也可用一个不等式来替代：(x1x2)f(x1)f(x2)0或0.3熟悉常见的一些函数的单调性，包括一次函数，二次函数，反比例函数等4若f(x)，g(x)都是单调增函数，h(x)是单调减函数，则：在定义域的交集(非空)上，f(x)g(x)为单调增函数，f(x)h(x)为单调增函数，f(x)为单调减函数，为单调减函数(f(x)0)5对于函数值恒正(或恒负)的函数f(x)，证明单调性时，也可以作商与1比较答案精析问题导学知识点一思考两函数的图象如下：函数f(x)x的图象由左到右是上升的；函数f(x)x2的图象在y轴左侧是下降的，在y轴右侧是上升的知识点二思考f(x)x2的单调减区间可以写成(，0)，而f(x)的单调减区间(，0)不能写成(，0，因为0不属于f(x)的定义域题型探究例1解yf(x)的单调区间有5，2，2,1，1,3，3,5，其中yf(x)在区间5，2，1,3上是单调减函数，在区间2,1，3,5上是单调增函数跟踪训练1解先画出f(x)的图象，如图所以y|x22x3|的单调区间有(，1，1,1，1,3，3，)，其中单调减区间是(，1，1,3；单调增区间是1,1，3，)例2证明f(x)的定义域为0，)设x1，x2是定义域0，)上的任意两个实数，且x1x2，则f(x1)f(x2).0x1x2，x1x20，f(x1)f(x2)0，即f(x1)f(x2)，f(x)在定义域0，)上是单调增函数跟踪训练2证明设x1，x2是实数集R上的任意实数，且1x1x2，则f(x1)f(x2)x1(x2)(x1x2)()(x1x2)(x1x2)(1)(x1x2)()1x1x2，x1x20,10，故(x1x2)()0，即f(x1)f(x2)0，即f(x1)x2.令xyx1，yx2，则xx1x20.f(x1)f(x2)f(xy)f(y)f(x)f(y)1f(y)f(x)1.x0，f(x)1，f(x)10，f(x1)f(x2)0，即f(x1)f(x2)函数f(x)在R上是单调增函数方法二设x1x2，则x1x20，从而f(x1x2)1，即f(x1x2)10.f(x1)fx2(x1x2)f(x2)f(x1x2)1f(x2)，故f(x)在R上是单调增函数跟踪训练3证明对于任意实数m，n，恒有f(mn)f(m)f(n)，令m1，n0，可得f(1)f(1)f(0)，当x0时，0f(x)1，f(1)0，f(0)1.令mx0，nx0，则f(mn)f(0)f(x)f(x)1，f(x)f(x)1，又x0时，0f(x)1，f(x)1.对任意实数x，f(x)恒大于0.设任意x10，0f(x2x1)1，f(x2)f(x1)f(x2x1)x1f(x1)f(x2x1)f(x1)f(x1)f(x1)f(x2x1)10，f(x)在R上是单调减函数例4，)解析要使f(x)在R上是单调减函数，需满足：解得a.跟踪训练4(，12，)解析由于二次函数开口向上，故其单调增区间为a，)，单调减区间为(，a，而f(x)在区间1,2上单调，所以1,2a，)或1,2(，a，即a1或a2.例5解f(1a)f(2a1)等价于解得0a，即所求a的取值范围是0a.跟踪训练5解yf(x)的定义域为R，且为单调增函数，f(1a)f(2a1)，1a，所求a的取值范围是(，)当堂训练12,12.(，0)，(0，)