函数单调性

函数单调性
函数单调性

函数单调性及其应用

1.一元函数单调性及其应用

2.多元函数单调性及其应用

2.1 多元函数单调性的定义

一元函数)(x f y =在某个区间上的单调性,如该区间为),(+∞-∞时,可看成该函数在有向直线x 轴上的单调性;如该区间为[]b a ,或()b a ,时,可以看成该函数在x 轴上的一条有向线段(方向与x 轴正方向相同)上的单调性等等,类似地,可定义二元函数在xoy 面上的一条有向线段,有向直线或射线上的单调性。 定义 设AB 为xoy 面上的一条有向线段,二元函数),(y x f z =在AB 上有定义,对于AB 任意两点21,P P ,设21P P 与AB 同向。

若)()(21P f P f <,则称二元函数),(y x f z =在AB 上单调增加。

若)()(21P f P f >,则称二元函数),(y x f z =在AB 上单调减少。

2.2多元函数单调性的判别法

如果),(y x f u =在点),(y x P 可微,l 的方向余弦是βαcos ,cos ,则),(y x f u =在),(y x P 沿射线l 的方向导数存在,且

βαcos cos y f x f l f ??+??=??。其中l 是),(y x P 出发的一条射线,他的方向向量记作l

由二元函数的中值公式:),(),(0000y x f k y h x f -++

=k h y h x f h k y h x f y x ),(),(0000?+?++?+?+θθθθ 定理 1 设二元函数),(y x f z =在区域I 内连续,有向线段I AB l ?=,且),(y x f z =在),(B A 内每个点处都可微,则在),(B A 内至少存在一点C ,使得 AB l f

A f

B f

C ???=-)()(

其中),(B A 表示有向线段AB 上不包括两个端点的所有点构成的点集。AB 表示AB 的长度,l 是点A 出发的并且经过点B 的一条射线。

定理2 设二元函数),(y x f z =在区域I 内连续,有向线段I AB l ?=,且

),(y x f z =在),(B A 内每个点处都可微,l 表示点A 出发的并且经过点B 的一条射线,(1)若在),(B A 内

0>??l f ,则),(y x f z =在AB 上单调增加。 (2)若在),(B A 内0

f ,则),(y x f z =在AB 上单调减少。 2.3多元函数单调性与极值问题

必修一函数的单调性专题讲解(经典)

第一章 函数的基本性质之单调性 一、基本知识 1.定义:对于函数)(x f y =,对于定义域内的自变量的任意两个值21,x x ,当 21x x <时,都有 ))()()(()(2121x f x f x f x f ><或,那么就说函数)(x f y =在这个区间上是增(或减)函数。 重点 2.证明方法和步骤: (1) 取值:设21,x x 是给定区间上任意两个值,且21x x <; (2) 作差:)()(21x f x f -; (3) 变形:(如因式分解、配方等); (4) 定号:即0)()(0)()(2121<->-x f x f x f x f 或; (5) 根据定义下结论。 3.常见函数的单调性 时, 在R 上是增函数;k<0时, 在R 上是减函数 (2),在(—∞,0),(0,+∞)上是增函数, (k<0时),在(—∞,0),(0,+∞)上是减函数, (3)二次函数的单调性:对函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a , 当0>a 时函数)(x f 在对称轴a b x 2- =的左侧单调减小,右侧单调增加; 当0

函数的单调性知识点总结与题型归纳

函数的单调性 知识梳理 1. 单调性概念 一般地,设函数()f x 的定义域为I : (1)如果对于定义域I 内的某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数; (2)如果对于定义域I 内的某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数. 2. 单调性的判定方法 (1)图像法:从左往右,图像上升即为增函数,从左往右,图像下降即为减函数。 (2)定义法步骤; ①取值:设12,x x 是给定区间内的两个任意值,且12x x < (或12x x >); ②作差:作差12()()f x f x -,并将此差式变形(注意变形到能判断整个差式符号为止); ③定号:判断12()()f x f x -的正负(要注意说理的充分性),必要时要讨论; ④下结论:根据定义得出其单调性. (3)复合函数的单调性: 当内外层函数的单调性相同时则复合函数为增函数;当内外层函数的单调性相反时则复合函数为减函数。也就是说:同增异减(类似于“负负得正”) 3. 单调区间的定义 如果函数()y f x =,在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数在这个区间上具有单调性,区间D 叫做()y f x =的单调区间. 例题精讲 【例1】下图为某地区24小时内的气温变化图. (1)从左向右看,图形是如何变化的? (2)在哪些区间上升哪些区间下降? 解:(1)从左向右看,图形先下降,后上升,再下降; (2)在区间[0,4]和[14,24]下降,在区间[4,14]下降。 【例2】画出下列函数的图象,观察其变化规律: (1)f (x )=x ; ①从左至右图象上升还是下降 ②在区间(-∞,+∞)上,随着x 的增大,f (x )的值随着怎么变化?

高一函数单调性完整版

函数的单调性 学习目标(1)掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性),能应 用函数的基本性质解决一些问题。 (2)从形与数两方面理解函数单调性的概念,初步掌握利用函数图象和 单调性定义判断、证明函数单调性的方法. (3)了解奇偶性的概念,回 会利用定义判断简单函数的奇偶性。 重点与难点 (1)判断或证明函数的单调性; (2)奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。 学习过程 【学习导航】 知识网络 学习要求 1. 从特殊到一般,掌握增函数、减函数、单调区间的概念; 2. 会根据图像说出函数的单调区间,并能指出其增减性; 3. 会用定义证明一些简单函数的单调性. 自学评价 观察函数x x f =)(,2 )(x x f =的图象 从左至右看函数图象的变化规律: (1). x x f =)(的图象是_________的, 2)(x x f =的图象在y 轴左侧是______的,2)(x x f =的图象在y 轴右侧是_______的. (2). x x f =)(在),(+∞-∞上,f (x )随着x 的增大而___________;2 )(x x f =在]0,(-∞ 上, f (x )随着x 的增大而_______;2 )(x x f =在),0(+∞上,f (x )随着x 的增大而________. 一、 函数的单调性 1.单调函数的定义 (1)增函数:一般地,设函数()f x 的定义域为I :如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在这个区间上是增函数。 (2)减函数:如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x >,那么就说()f x 在这个区间上是减函数。 函数的单调性 单调性的定义 定义法证明函数的单调性 增函数 减函数 单调区间 x y 0 x y 0 x x f =)( 2)(x x f =

知识点一-导数与函数的单调性

1.函数的单调性:在某个区间( a,b )内,如果f (x) . 0 ,那么函数y = f (x)在这个区间内单调递增;如果f (x) :::0,那么函数y = f(x)在这个区间内单调递减?如果f(x)=0,那么函数y = f(x)在这个区间上是常数函数? 注:函数y = f (x)在(a,b )内单调递增,贝U f (x)亠0,f (x) . 0是y = f (x)在(a,b )内单调递增的充分不必要条件? 2.函数的极值:曲线在极值点处切线的斜率为0,并且,曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为 负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正. 一般地,当函数 y = f(x)在点沧处连续时,判断f(X。)是极大(小)值的方法是: (1)如果在X。附近的左侧f ' (x) 0 ,右侧f'(x)::: ,那么f(X0)是极大值. (2)如果在X o附近的左侧f '(X):::0 ,右侧f'(x) 0,那么f(X0)是极小值. 注:导数为0的点不一定是极值点 知识点一:导数与函数的单调性 方法归纳: 在某个区间(a,b )内,如果f (x) ?0,那么函数y = f (x)在这个区间内单调递增;如果「(x) :::0,那 么函数y二f(x)在这个区间内单调递减?如果f (x) =0,那么函数y二f(x)在这个区间上是常数函数?注:函数y = f (x)在(a,b )内单调递增,贝U f (x) _ 0 , f (x) 0是y = f (x)在(a,b )内单调递增的 充分不必要条件? 例1】(B类)已知函数f(x)=x3 bx2 cx d的图象过点P(0, 2),且在点M(-1, f(-1))处的切线方程为6x「y ?7 = 0 ? (I)求函数y = f(x)的解析式;(n)求函数y=f(x)的单调区间? 【解题思路】注意切点既在切线上,又原曲线上?函数f(x)在区间[a,b]上递增可得:f'(x)_0 ;函数 f (x)在区间[a,b]上递减可得:f'(x) E0. 3 【例2】(A类)若f(x)二ax x在区间[—1,1]上单调递增,求a的取值范围? 【解题思路】利用函数 f (x)在区间[a,b]上递增可得:f'(x)_0;函数f(x)在区间[a,b]上递减可得: f '(x)岂0.得出恒成立的条件,再利用处理不等式恒成立的方法获解 a 【例 3 】(B 类)已知函数f(x)=l nx,g(x) (a 0),设F(x^ f (x) - g(x). x (I)求函数F(x)的单调区间;

函数的单调性(一)

第14课时函数的单调性(一) 【学习目标】 1.理解增函数.减函数的概念,掌握判断某些函数增减性的方法; 2.培养学生的判断推理能力和数形结合,辩证思维的能力. 【课前导学】 【复习回顾】 1.函数有哪几个要素? 2.函数的定义域怎样确定?怎样表示? 3.函数的表示方法常见的有哪几种?各有什么优点? 4.区间的表示方法. 前面我们学习了函数的概念.表示方法以及区间的概念,今天我们来研究函数的另一性质(导入课题,板书课题). 【课堂活动】 一.建构数学: 1.引例:观察y=x2的图象,回答下列问题: 问题1:函数y=x2的图象在y轴右侧的部分是上升的,说明什么? ?随着x的增加,y值在增加. 问题2:怎样用数学语言表示呢? ?设x1.x2∈[0,+)∞,得y1=f(x1), y2=f(x2).当x1f(x2).那么就是f(x)在这个区间上是减函数(decreasing function). 如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么就说函说y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调

导数与函数的单调性练习题

2.2.1导数与函数的单调性 基础巩固题: 1.函数f(x)= 21 ++x ax 在区间(-2,+∞)上为增函数,那么实数a 的取值范围为( ) A.021 C.a>2 1 D.a>-2 答案:C 解析:∵f(x)=a+221+-x a 在(-2,+∞)递增,∴1-2a<0,即a>2 1 . 2.已知函数f (x )=x 2+2x +a ln x ,若函数f (x )在(0,1)上单调,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≥0 B .a <-4 C .a ≥0或a ≤-4 D .a >0或a <-4 答案:C 解析:∵f ′(x )=2x +2+a x ,f (x )在(0,1)上单调, ∴f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在(0,1) 上恒成立,即2x 2+2x +a ≥0或2x 2+2x +a ≤0在(0,1)上恒成立, 所以a ≥-(2x 2+2x )或a ≤-(2x 2+2x )在(0,1)上恒成立.记g (x )=-(2x 2+2x ),02 [解析] 若y ′=x 2+2bx +b +2≥0恒成立,则Δ=4b 2-4(b +

函数的单调性 知识点与题型归纳

1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义. 2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质. ★备考知考情 1.函数的单调性是函数的一个重要性质,是高考的热点,常见问题有:求单调区间,判断函数的单调性,求参数的取值,利用函数单调性比较数的大小,以及解不等式等.客观题主要考查函数的单调性,最值的确定与简单应用. 2.题型多以选择题、填空题的形式出现,若与导数交汇命题,则以解答题的形式出现. 一、知识梳理《名师一号》P15 注意: 研究函数单调性必须先求函数的定义域, 函数的单调区间是定义域的子集 单调区间不能并! 知识点一函数的单调性 1.单调函数的定义 1

2 2.单调性、单调区间的定义 若函数f (x )在区间D 上是增函数或减函数,则称函数f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做f (x )的单调区间. 注意: 1、《名师一号》P16 问题探究 问题1 关于函数单调性的定义应注意哪些问题? (1)定义中x 1,x 2具有任意性,不能是规定的特定值. (2)函数的单调区间必须是定义域的子集; (3)定义的两种变式: 设任意x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1-f x f x x x ? f (x )在[a ,b ]上是增函数;

3 1212 ()() 0-<-f x f x x x ? f (x )在[a ,b ]上是减函数. ②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0?f (x )在[a ,b ]上是增函数; (x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0?f (x )在[a ,b ]上是减函数. 2、《名师一号》P16 问题探究 问题2 单调区间的表示注意哪些问题? 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示; 如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结. 知识点二 单调性的证明方法:定义法及导数法 《名师一号》P16 高频考点 例1 规律方法 (1) 定义法: 利用定义证明函数单调性的一般步骤是: ①任取x 1、x 2∈D ,且x 10,则f (x )在区间D 内为增函数;如果f ′(x )<0,则f (x )在区间D 内为减函数. 注意:(补充) (1)若使得f ′(x )=0的x 的值只有有限个,

1.3.1函数的单调性例题

1.3.1函数的单调性 题型一、利用函数的图象确定函数的单调区间 例1.作出下列函数的图象,并写出函数的单调区间 (1)12-=x y ; (2)322++-=x x y ; (3)2 )2(1-++=x x y ; (4)969622++++-=x x x x y 相应作业1:课本P32第3题. 题型二、用定义法证明函数的单调性 用定义法证明函数的单调性步骤:取值 作差变形 定号 下结论 ?取值,即_____________________________; ?作差变形,作差____________,变形手段有__________、_____、_____、_______等; ?定号,即____________________________________________________________; ④下结论,即______________________________________________________。 例2.用定义法证明下列函数的单调性 (1)证明:1)(3 +-=x x f 在()+∞∞-,上是减函数.

▲定义法证明单调性的等价形式: 设[]b a x x ,21∈、,21x x ≠,那么 [])(0) ()(0)()()(2 1212121x f x x x f x f x f x f x x ?>--? >--在[]b a ,上是增函数; [])(0) ()(0)()()(2 1212121x f x x x f x f x f x f x x ?<--? <--在[]b a ,上是减函数. (2)证明:x x x f -+=1)(2在其定义域内是减函数; (3)证明:21 )(x x f = 在()0,∞-上是增函数; 法一: 作差 法二:作商

判断函数可导性的步骤【微积分】

《判断函数在x=x。处可导性的步骤》 利用知识:左右导数。 本人正读高中,知能浅薄,自行探究,若有疏漏请见谅。 【第一步】~~将原函数化成当x <x。与x>x。的"分段函数".(像y=x2这样,分段之后两个式子一样的也要写出来); 【第二步】~~将这两个式字都化成两个等价的、可用公式方便地求导的式子.(若原本很完美就省略这步); 【第三步】~~根据求导公式对每个式子进行求导。求导过程中,只着手式子,不用看定义域怎样。定义域照抄下来; 【第四步】 分类讨论···㈠若此时y′为常数,则比较y′左是否等于y′右······························?如果y′左=y′右=这个常数,则说y=f(x)在x=x。处可导····················?如果y′左≠y′右,则说y=f(x)在x=x。处不可导 ···㈡若此时y′为含x代数式,则看当把x=x。代入时有无意义··············?有意义,则代入x=x。后比较y′左与y′右·····①相同,可导②不相同,不可导···············?无意义,不可导。 【【例题演示】】 第一题 ··············判断y=|X|在x=0处是否可导.·············· 【第一步】y=|X|等价于y=-x x<0 y=x x>0 【第二步】省略 【第三步】y′=(|X|)′等价于y′左= -1 x<0 y′右= 1 x>0 【第四步】 其为常数,又由于两个常数不等,即左右导数不等,所以y=|X|在x=0处是否不可导。 第二题 ··············判断y=x2在x=0处是否可导····(X的平方)············ 【第一步】y=x2等价于 y=x2 x<0 y=x2 x>0

函数的单调性练习题

高一数学同步测试(6)—函数的单调性 一、选择题: 1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是 ( ) A .y =2x +1 B .y =3x 2+1 C .y = x 2 D .y =2x 2 +x +1 2.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数, 则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .25 3.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( ) A .(0, 2 1) B .( 2 1,+∞) C .(-2,+∞) D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根 6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数 7.已知函数f (x )是R 上的增函数,A(0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式 |f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4) C .(-∞,-1)∪[4,+∞) D .(-∞,-1)∪[2,+∞) 8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5 -t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是 ( ) A .]1,(],0,(-∞-∞ B .),1[],0,(+∞-∞ C .]1,(),,0[-∞+∞ D ),1[),,0[+∞+∞

函数单调性方法和各种题型

(一)判断函数单调性的基本方法 Ⅰ、定义法: 定义域判断函数单调性的步骤:取值、作差(或商)变形、定号、判断。例1:已知函数f(x)=x3+x,判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性并证明 Ⅱ、直接法(一次函数、二次函数、反比例函数的单调可直接说出): 在公共区间内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数 例2:判断函数y=-x+1+1/x在(0,+∞)内的单调性 Ⅲ、图像法: 说明:⑴单调区间是定义域的子集 ⑵定义x 1、x 2 的任意性 ⑶代数:自变量与函数值同大或同小→单调增函数 自变量与函数相对→单调减函数 例3:y=|x2+2x-3| 练习:

(二) 函数单调性的应用 Ⅰ、利用函数单调性求连续函数的值域(最值) 根据增函数减函数的定义我们可得到如下结论: (1)若 f(x)在某定义域[a,b]上是增函数,则当x=a 时, f(x) 有最小值f(a),当 x=b 时, f(x)有最大值 f(b)。 (2)若 f(x)在某定义域[a,b]上是减函数,则当x=a 时, f(x) 有最大值f(a),当 x=b 时, f(x)有最小值 f(b)。 例1:求下列函数的值域 (1)y=x 2-6x+3, x ∈[-1,2] (2)y=-x 2+2x+2, x ∈[-1,4] 练习题: 1.已知函数f(x)在区间[a,c]上单调减小,在区间[c,b]上单调增加,则f(x)在 [a,b]上的最小值是 ( ) 2.数f(x)=4x 2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的取值范围是 ( ) 3、( )有函数13+--=x x y 存在、最大值、最小值都不,最小值、最大值,最小值、最大值,最小值、最大值D C B A 4 -44 -00 4 4、](()()的值域为 时,函数当1435,02+-=∈x x x f x ()()][()()]()][5,5,323205,0f c D f f C f f B f f A 、、、、、????? ? ??????????? ?? 5、求函数y=-x-6+ 的值域 x -1

必修一函数的单调性1(含答案)

函数(一) 单调性 一、 基础知识 1、 增函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12 x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数,区间D 叫做函数的增区间。 2、 减函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12 x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数,区间D 叫做函数的减区间。 3、 单调性:如果函数()f x 在区间D 上式增函数或者减函数,那么就是函数()f x 在这一区间上具有 单调性,区间D 叫做函数的单调区间。 4、 单调区间:指的是函数具有单调性的最大取值区间。 5、证明单调性的步骤:做差→变形→判号→得结论。 6、单调函数的组合:某两个单调函数在同一区间内的加减后所得函数单调性 增函数+ 增函数=增函数,减函数+减函数=减函数, 增函数—减函数=增函数,减函数—增函数=减函数 奇函数?奇函数=偶函数,偶函数?偶函数=偶函数 奇函数?偶函数=奇函数 二、习题精练 1、(1)证明函数2()f x x x =+在)+∞上递增 (2)证明函数2()f x x x =-在()0,+∞上递增。 2、(1)找出函数223y x x =-++的增区间 (2)找出223y x x =-++的减区间

3、(1)函数[)2()485,f x x kx =--+∞在区间上单调递增,求实数k 的取值范围。 (2)函数[)2()485,f x x kx =--+∞的增区间为,求实数k 的取值范围。 4、(1)已知函数{22,12,1 ()x ax x ax x f x -+<+≥=是R 上的增函数,求a 的范围 (2)已知函数 {2(4),2416,2()x a x x ax x f x -<+-≥=是R 上的增函数,求a 的范围 5、求函数21y x =-

函数的单调性与求函数的最值

函数的单调性与最值 复习: 按照列表、描点、连线等步骤画出函数2 x y =的图像、 图像在y 轴的右侧部分就是上升的,当在区间[0,+∞)上取值时,随着x 的增大,相应的y 值也随着增大,如果取21,x x ∈[0,+∞),得到11()y f x =,2()y f x =,那么当1x <2x 时,有1y <2y 、这时就说函数y =2 ()f x x =在[0,+ ∞)上就是增函数、 图像在y 轴的左侧部分就是下降的,当x 在区间[0,+∞)上取值时,随着x 的增大,相应的y 值反而随着减小,如果取21,x x ∈[0,+∞),得到11()y f x =,2()y f x =,那么当 1x <2x 时,有12y y <。这时就说函数y =2()f x x =在[0,+ ∞)上就是减函数、 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义

(2)单调区间的定义 若函数f (x )在区间D 上就是增函数或减函数,那么称函数f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做f (x )的单调区间. 注意: (1)函数的单调性也叫函数的增减性; (2)注意区间上所取两点x 1,x 2的任意性; (3)函数的单调性就是对某个区间而言的,它就是一个局部概念。 (4)若函数()f x 在其定义内的两个区间A 、B 上都就是单调增(减)函数,一般不能认简单地认为 ()f x 在区间A B 上就是增(减)函数、 例如1 ()f x x = 在区间(,0)-∞上就是减函数,在区间(0,)+∞上也就是减函数,但不能说它在定义域(,0)(0,)-∞+∞上就是减函数、 (3)用定义法判断函数的单调性: ①定义域取值;任取x 1,x 2∈D,且x 1

函数单调性

函数单调性及其应用 1.一元函数单调性及其应用 2.多元函数单调性及其应用 2.1 多元函数单调性的定义 一元函数)(x f y =在某个区间上的单调性,如该区间为),(+∞-∞时,可看成该函数在有向直线x 轴上的单调性;如该区间为[]b a ,或()b a ,时,可以看成该函数在x 轴上的一条有向线段(方向与x 轴正方向相同)上的单调性等等,类似地,可定义二元函数在xoy 面上的一条有向线段,有向直线或射线上的单调性。 定义 设AB 为xoy 面上的一条有向线段,二元函数),(y x f z =在AB 上有定义,对于AB 任意两点21,P P ,设21P P 与AB 同向。 若)()(21P f P f <,则称二元函数),(y x f z =在AB 上单调增加。 若)()(21P f P f >,则称二元函数),(y x f z =在AB 上单调减少。 2.2多元函数单调性的判别法 如果),(y x f u =在点),(y x P 可微,l 的方向余弦是βαcos ,cos ,则),(y x f u =在),(y x P 沿射线l 的方向导数存在,且 βαcos cos y f x f l f ??+??=??。其中l 是),(y x P 出发的一条射线,他的方向向量记作l 由二元函数的中值公式:),(),(0000y x f k y h x f -++ =k h y h x f h k y h x f y x ),(),(0000?+?++?+?+θθθθ 定理 1 设二元函数),(y x f z =在区域I 内连续,有向线段I AB l ?=,且),(y x f z =在),(B A 内每个点处都可微,则在),(B A 内至少存在一点C ,使得 AB l f A f B f C ???=-)()( 其中),(B A 表示有向线段AB 上不包括两个端点的所有点构成的点集。AB 表示AB 的长度,l 是点A 出发的并且经过点B 的一条射线。 定理2 设二元函数),(y x f z =在区域I 内连续,有向线段I AB l ?=,且

5.3.1 函数的单调性

5.3导数在研究函数中的应用 5.3.1函数的单调性 基础过关练 题组一利用导数研究函数的图象变化 1.如图所示的是导函数y=f'(x)的图象,那么函数y=f(x)的单调递减区间是() A.(x1,x3) B.(x2,x4) C.(x4,x6) D.(x5,x6) 2.设函数f(x)的图象如图所示,则导函数f'(x)的图象可能为() 3.若函数y=f(x)的导函数在区间[a,b]上是增函数,则函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象可能是()

4.已知f(x)满足f(4)=f(-2)=1,f'(x)为其导函数,且导函数y=f'(x)的图象如图所示,则f(x)<1的解集是 . 题组二 利用导数确定函数的单调性与单调区间 5.函数f(x)=x+ln x( ) A.在(0,6)上是增函数 B.在(0,6)上是减函数 C.在(0,1 e )上是减函数,在(1 e ,6)上是增函数 D.在(0,1 e )上是增函数,在(1 e ,6)上是减函数 6.下列函数中,在(0,+∞)内为增函数的是( ) A.y=sin x B.y=xe x C.y=x 3-x D.y=ln x-x 7.(2020河南开封五县高二上期末联考)函数y=1 x +3ln x 的单调递增区 间为( ) A.(0,1) B.(0,1 3) C.(1,+∞) D.(13 ,+∞) 8.(2020广西来宾高二下期末)函数f(x)=x 2ln x 的单调递减区间为( ) A.(0,√e ) B.(√e e ,+∞) C.(√e ,+∞) D.(0,√e e )

9.求下列函数的单调区间. (1)f(x)=3x2-2ln x; (2)f(x)=x2·e-x; . (3)f(x)=x+1 x 10.(2020天津部分区高二上期末)已知函数f(x)=x3-ax2+b(a,b∈R). (1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+y-1=0,求a,b的值; (2)若a>0,求f(x)的单调区间.

函数的单调性与最值(含例题详解)

函数的单调性与最值 一、知识梳理 1.增函数、减函数 一般地,设函数f (x )的定义域为I ,区间D ?I ,如果对于任意x 1,x 2∈D ,且x 1f (x 2). 2.单调区间的定义 若函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,则称函数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. 3.函数的最值 前提 设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足 条件 ①对于任意x ∈I ,都有f (x )≤M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M ①对于任意x ∈I ,都有f (x )≥M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M 结论 M 为最大值 M 为最小值 注意: 1.函数的单调区间是指函数在定义域内的某个区间上单调递增或单调递减.单调区间 只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集 符号“∪”联结,也不能用“或”联结. 2.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但 f (x )·g (x ), () 1 f x 等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. [试一试] 1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2) B .y =-x +1 C .12x y ?? = ??? D .y =x +1 x 解析:选A 选项A 的函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定 是增函数. 2.函数f (x )=x 2-2x (x ∈[-2,4])的单调增区间为______;f (x )max =________. 解析:函数f (x )的对称轴x =1,单调增区间为[1,4],f (x )max =f (-2)=f (4)=8. 答案:[1,4] 8 二、方法归纳

函数的单调性与最值含例题详解

函数的单调性与最值 、知识梳理 1.增函数、减函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D? I,如果对于任意x1,x2∈D ,且 x1f(x2). 2.单调区间的定义 若函数y=f(x)在区间D 上是增函数或减函数,则称函数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. 3.函数的最值 注意: 1.函数的单调区间是指函数在定义域内的某个区间上单调递增或单调递减.单调区间 只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集 符号“∪”联结,也不能用“或”联结. 2.两函数f(x),g(x)在x∈(a,b)上都是增 (减 )函数,则f(x)+g(x)也为增 (减)函数,但 f(x) ·g(x),1等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. fx [ 试一试 ] 1.下列函数中,在区间 (0 ,+∞ ) 上为增函数的是( )

B .y =- x + 1 x C . y 2 1 x A .y = ln ( x + 2) 1 D .y =x + x

解析:选 A 选项 A 的函数y=ln(x+2)的增区间为 (-2,+∞ ) ,所以在(0,+∞ ) 上定是增函数. 2.函数f(x)=x2-2x(x∈ [ -2,4]) 的单调增区间为___________ ;f(x)max =_______________________________________________ . 解析:函数f(x)的对称轴x=1,单调增区间为 [1,4] ,f(x)max =f(-2)=f(4)=8. 答案: [1,4] 8 二、方法归纳 1.判断函数单调性的四种方法 (1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论; (2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数; (3)图像法:如果f(x)是以图像形式给出的,或者f(x)的图像易作出,可由图像的直观性 判断函数单调性. (4)导数法:利用导函数的正负判断函数单调性. 2.求函数最值的五个常用方 法 (1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值. (2)图像法:先作出函 数的图像,再观察其最高点、最低点,求出最值. (3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. (4)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用 基本不等式求出最值. (5)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最 值.提醒:在求函数的值域或最值时,应先确定函数的定义域. [练一练 ] 1.下列函数中,既是偶函数又在区间 (0,+∞ ) 上单调递减的是( ) 1 -x A.y=B.y =e-x x

高一数学中函数的单调性4种求法

高一数学中函数的单调性非常重要,分析函数的单调性方法有:定义法,图像法,性质法,复合法.下边结合例题加以说明: 1.定义法 例题已知函数y=x^3-x在(0,a]上是减函数,在[a,+)上是增函数,求a的值。 解分析函数在R+上的单调性 任取x1>x2>0 Y1-Y2=(X1^3-X2^3)-(X1-X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2)-(X1-X2) =(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2-1) 令y1-y2>0 所以 X1^2+X1X2+X2^2-1>0 因为X1^2+X1X2+X2^2-1>X2^2+X2X2+X2^2-1=3X2^2-1 当3X2^2-1>=0时即X2^2>=1/3 X2>=根号3/3时 y1-y2>0 函数是递增的 同理当3X1^2-1<=0时即X1<=根号3/3时 y1-y2<0 函数是递减的 故函数在R+上的增区间为[根号3/3,+)减区间为(0,根号3/3) 因此 a=根号3/3 一般情况下,用定义求函数的单调区间就是求出使y1-y2>0(<0)的x1,x2的取值范围,要变换不等式,求出x1和x2的范围,就可求出函数的单调区间。 2.图像法 例题求y=x+3/x-1的单调区间 解函数定义域为(-,1)并(1,+) Y=X+3/X-1=X-1+4/X-1=1+4/X-1 由图像可知函数在(-,1)和(1,+0)上递减。 函数的图像是解决这类问题的关键。 3.性质法 性质:增+增=增减+减=减

y=f(x)与y=kf(x) 当k>0 有相同的单调性当k<0有相反的单调性 y=f(x)(y>0)与y=k/f(x) 当k>0 有相反的单调性,当k<0 有相同的单调性 例题求y=x^3+x的单调区间。 解因为y=x是增函数,当x>=0时,y=x^3是递增的,当x<0时,y=x^3是递增的,所以y=x^3是R上的增函数。 由性质可知,函数y=x^3+x的单调区间为R. 4.复合法 u=p(x) y=f(u)复合后的函数为:y=f(p(x))它们的单调性为:同增异减。 例题求y=根号(x-1)(x+1)的单调区间。 解令u=(x-1)(x+1) 则y=根号u 当x>=1时 u=(x-1)(x+1)递增 当x<=-1时 u=(x-1)(x+1)递减 Y=根号u递增 所以原函数的单调增区间为[1,+) 减区间为(-,-1]

函数的单调性测试题(含答案)

函数的单调性 一、单选题(共10道,每道10分) 1.若函数与在区间(0,+∞)上都是减函数,则在区间(0,+∞)上是( ) A.增函数 B.减函数 C.先增后减 D.先减后增 答案:B 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数单调性的判断与证明 2.函数( ) A.在(-1,+∞)上单调递增 B.在(-1,+∞)上单调递减 C.在(1,+∞)上单调递增 D.在(1,+∞)上单调递减 答案:C 解题思路:

试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 3.函数的单调递减区间是( ) A. B. C. D. 答案:C 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 4.函数的一个单增区间是( ) A. B.

C. D.无单增区间 答案:C 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 5.函数的单调递增区间是( ) A. B. C. D. 答案:C 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 6.函数的单调递减区间是( ) A., B.,

C., D., 答案:A 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 7.设函数,则的单调递增区间是( ) A. B. C. D. 答案:B 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 8.函数的单调递增区间是( )

A. B. C. D. 答案:D 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 9.已知函数是定义在上的增函数,A(0,-1),B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式组的解集是( ) A. B. C. D. 答案:A 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间 10.已知函数的图象关于直线x=1对称,且在上单调递减, ,则的解集为( )

函数的可导性与连续性的关系教案汇总

函数的可导性与连续性的关系教案 教学目的 1.使学生理解函数连续是函数可导的必要条件,但不是充分条件. 2.使学生了解左导数和右导数的概念. 教学重点和难点 掌握函数的可导性与连续性的关系. 教学过程 一、复习提问 1.导数的定义是什么? 2.函数在点x0处连续的定义是什么? 在学生回答定义基础上,教师进一步强调函数f(x)在点x=x0处连续必须具备以

∴f(x)在点x0处连续. 综合(1)(2)原命题得证. 在复习以上三个问题基础上,直接提出本节课题.先由学生回答函数的可导性与连续性的关系. 二、新课 1.如果函数f(x)在点x0处可导,那么f(x)在点x0处连续.

∴f(x)在点x0处连续. 提问:一个函数f(x)在某一点处连续,那么f(x)在点x0处一定可导吗?为什么?若不可导,举例说明. 如果函数f(x)在点x0处连续,那么f(x)在该点不一定可导. 例如:函数y=|x|在点x=0处连续,但在点x=0处不可导.从图2-3看出,曲线y =f(x)在点O(0,0)处没有切线. 证明:(1)∵Δy=f(0+Δx)-f(0)=|0+Δx|-|0|=|Δx|, ∴函数y=|x|在点x0处是连续的.

2.左导数与右导数的概念. (2)左、右导数存在且相等是导数存在的充要条件(利用左右极限存在且相等是极限存在的充要条件,可以加以证明,本节不证明). (3)函数在一个闭区间上可导的定义. 如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内可导,在左端点x=a处存在右导数,在右端点x =b处存在左导数,我们就说函数f(x)在闭区间[a,b]上可导. 三、小结 1.函数f(x)在x0处有定义是f(x)在x0处连续的必要而不充分条件. 2.函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处有极限的充分而不必要条件. 3.函数f(x)在x0处连续是f(x)在x0处可导的必要而不充分的条件. 四、布置作业

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