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文档简介
3.2.1函数的单调性24681012141618202224
108642-20θ/ºCt/h某市一天24小时的气温变化图y=f(x),x∈[0,24]请问气温在哪段时间内是逐渐升高的或下降的?一、引例从直观上看,函数图象这种上升或下降的变化趋势就是函数的一个重要性质——函数的单调性。xOy1124-1-2
当x<0时,f(x)=x2图象是下降的,当x>0,时f(x)=x2图象是上升的。即f(x)随着x的增大而减小;即f(x)随着x的增大而增大。二、基础知识讲解思考1:对于函数f(x)=x2,说说它图象从左到右是怎样变化的?这反映了函数在数量上怎样的变化规律?当x<0时,f(x)=x2图象下降的,
思考2:“当x<0时,f(x)随着x的增大而减小”,“x增大了”怎么用符号语言来表示?“对应的函数f(x)减小了”呢?结合以下表格,你能给出具体的描述吗?x...-5-4-3-2-1...f(x)=x2...2516941...当x从-5增大到-4时,f(x)从f(-5)=25减小到f(-4)=16;即f(x)随着x的增大而减小;当x从-4增大到-3时,f(x)从f(-4)=16减小到f(-3)=9;当x从-3增大到-2时,f(x)从f(-3)=9减小到f(-2)=4;......思考3:这样的过程写得完吗?为什么?对于函数f(x)=x2,自变量x在(-∞,0]上任取两个不同值,“当x增大时,f(x)减小”都是成立。yxOx2x1即当x<0时,只要x1<x2,就有f(x1)>f(x2)思考4:如何表述这种任意性?你能写出更严格的表达吗?在(-∞,0]上任取
x1、x2,只要x1<x2,都有f(x1)>f(x2),这时我们说函数f(x)在(-∞,0]上是单调递减的。
思考5:对于函数f(x)=x2,你能模仿以上的方法,给出“在区间[0,+∞)上,f(x)随着x的增大而增大”的符号语言刻画吗?
在[0,+∞)上任取
x1、x2,只要x1<x2,就有f(x1)<f(x2),这时我们说函数f(x)在[0,+∞)上是单调递增的。
仿照上述方法,用严格的符号语言刻画函数f(x)=|x|的单调性。练习对于函数f(x)=|x|:在(-∞,0]上,图象从左至右下降;f(x)随着x的增大而减小;
任取x1、x2∈(-∞,0],当x1<x2,都有f(x1)>f(x2),
即函数f(x)在(-∞,0]上是单调递减的。
同理,任取x1、x2∈[0,+∞),当x1<x2,都有f(x1)<f(x2),即函数f(x)在(-∞,0]上是单调递增的。
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:
如果那么就称函数f(x)在区间D上单调递增.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
如果
x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递减.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数.f(x1)f(x2)x10x2xyf(x1)f(x2)x10x2xy同区间性有序性任意性二、基础知识讲解增函数与减函数的定义判断正误:Oxy12(1)对于区间D内的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有
f(x1)<f(x2),f(x)在区间D上才是增函数——强调“任意”(2)函数f(x)在区间A、B上均为增(减)函数,一般不能简单认为f(x)在A∪B上是增(减)函数——单调区间之间不能用“∪”(3)单调性是针对函数的定义域内的某个区间而言,不一定整个定义域内都具有单调性.——在谈单调性时一定要强调区间(5)函数单调性是对定义域某个区间而言,单独一点,由于其函数值是唯一确定的常数,因而没有增减变化,所以不存在单调性问题.-5Oxy12345-1-2-3-4123-1-2例1、下图是定义在[-5,5]上的函数y=f(x)的图象,根据图象说出y=
f(x)的单调区间,以及在每一单调区间上,y=
f(x)是增函数还是减函数.看图判断单调区间解:y=f(x)的单调减区间有:[-5,-2),[1,3)
单调增区间有:[-2,1),[3,5].其中y=f(x)在[-5,-2),[1,3)上是减函数,在[-2,1),[3,5)上是增函数.作图是发现函数单调性的方法之一.1、(1)二次函数y=x2﹣2x+1的单调递增区间是:(2)二次函数y=﹣x2﹣2x+1的单调递增区间是:(3)二次函数y=x2﹣2ax+1的单调递增区间是:(4)二次函数y=ax2+bx+c的单调递增区间是:[1,+∞)(-∞,1][a,+∞)练习巩固增函数: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x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是增函数.定义法证明单调性利用定义法证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:第一步:任取值。任取x1,x2∈D,且x1<x2;第二步:作差、变形。将f(x1)-f(x2)通过因式分解、配方、有理化等方法,将差转换为积或商的形式,有利于判断差的符号。第三步:定号。确定差的符号。第四步:下结论(即根据定义指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).二、基础知识讲解∵x1,x2∈(1,+∞),证明:
x1,x2∈(1,+∞)且x1<x2∴x1>1,x2>1,∴x1x2>1,x1x2-1>0又x1<x2
,取值练习.根据定义证明函数在区间(1,+∞)上单调递增.∴,即y1<y2∴
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