∴f (x )在[-1,1]上单调递增.……………………………………………………………(4分) (2)∵f (x )在[-1,1]上单调递增,
∴?????
x +12<1
x -1
,-1≤x +1
2≤1,
-1≤1x -1<1.………………………………(8分)
∴-3
2
≤x <-1.……………………………………………………………………………(9分)
(3)∵f (1)=1,f (x )在[-1,1]上单调递增. ∴在[-1,1]上,f (x )≤1.…………………………………………………………………(10分) 问题转化为m 2-2am +1≥1,
即m 2-2am ≥0,对a ∈[-1,1]成立. 下面来求m 的取值范围. 设g (a )=-2m ·a +m 2≥0.
①若m =0,则g (a )=0≥0,自然对a ∈[-1,1]恒成立. ②若m ≠0,则g (a )为a 的一次函数,若g (a )≥0,对a ∈[-1,1]恒成立,必须g (-1)≥0,且g (1)≥0,
∴m ≤-2,或m ≥2.
∴m 的取值范围是m =0或|m |≥2.……………………………………………………(14分)
高中数学函数的单调性与最值练习题
函数的单调性与最值 1.下列函数中,在区间(-1,1)为减函数的是( ) A .x y -=11 B .x y cos = C .)1ln(+=x y D .x y -=2 2.函数)82ln()(2--=x x x f 的单调递增区间是( ) A .)2,(--∞ B .)1,(-∞ C .),1(+∞ D .),4(+∞ 3.若函数m x x x f +-=2)(2在),3[+∞上的最小值为1,则实数m 的值为( ) A .-3 B .-2 C .-1 D .1 4函数x x x f -=1)(的单调递增区间是( ) A .)1,(-∞ B .),1(+∞ C .)1,(-∞,),1(+∞ D .)1,(--∞,),1(+∞ 5设函数)1()(,0,10,00,1)(2-=?? ???<-=>=x f x x g x x x x f ,则函数g (x)的单调递减区间是( ) A .]0,(-∞ B .)1,0[ C .),1[+∞ D .]0,1[- 6.若函数R x x a x x f ∈++=,2)(2在区间),3[+∞和]1,2[--上均为增函数,则实数a 的取值范围是( )A .]3,311[-- B .]4,6[-- C .]22,3[-- D .]3,4[-- 7.函数],(,1 2n m x x x y ∈+-=的最小值为0,则m 的取值范围是( ) A .)2,1( B .)2,1(- C .)2,1[ D .)2,1[- 8.已知函数a ax x x f +-=2)(2在区间)1,(-∞上有最小值,则函数x x f x g )()(=在区间),1(+∞上一定( )A .有最小值 B .有最大值 C .是减函数 D .是增函数 9.若函数2)(2-+=x a x x f 在),0(+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是 10.已知函数f (x)的值域为]9 4,83[,则函数)(21)()(x f x f x g -+=的值域为 1.已知函数)1(log 2-=ax y 在)2,1(上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .]1,0( B .]2,1[ C .+∞,1[) D .+∞,2[)
三角函数的单调性和最值
三角函数的单调性和最值问题 例1已知函数22()sin 2sin cos 3cos f x x x x x =++,x R ∈.求: (I) 函数()f x 的最大值及取得最大值的自变量x 的集合; (II) 函数()f x 的单调增区间. 解(I)1cos 23(1cos 2)()sin 21sin 2cos 222sin(2)224 x x f x x x x x π-+=++=++=++ ∴当2242x k π ππ+=+,即()8x k k Z π π=+∈时, ()f x 取得最大值22+. 函数()f x 的取得最大值的自变量x 的集合为{/,()}8x x R x k k Z ππ∈=+ ∈. (II) ()22sin(2)4f x x π=++ 由题意得: 222()242k x k k Z πππππ- ≤+≤+∈ 即: 3()88 k x k k Z ππππ-≤≤+∈ 因此函数()f x 的单调增区间为3[,]()88 k k k Z ππππ- +∈. 例2 已知函数f (x )=π2sin 24x ??-+ ???+6sin x cos x -2cos 2x +1,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )在区间π0,2 ?? ???? 上的最大值和最小值. (3)求f (x )在区间π0,2?????? 的单调区间和值域。 解:(1)f (x )=2-sin 2x ·ππcos 2cos 2sin 44 x -?+3sin 2x -cos 2x =2sin 2x -2cos 2x =π22sin 24x ??- ?? ?. 所以,f (x )的最小正周期T =2π2 =π. (2)因为f (x )在区间3π0,8??????上是增函数,在区间3ππ,82?????? 上是减函数.又f (0)=-2,3π228f ??= ???,π22f ??= ???,故函数f (x )在区间π0,2??????上的最大值为22,最小值为-2.
《3.3.1函数的单调性与导数》教学案
3.3.1《函数的单调性与导数》教学案 教学目标: 1.了解可导函数的单调性与其导数的关系; 2.能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,对多项式函数一般不超过三次; 教学重点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学难点: 利用导数研究函数的单调性,会求不超过三次的多项式函数的单调区间 教学过程: 一.创设情景 函数是客观描述世界变化规律的重要数学模型,研究函数时,了解函数的赠与减、增减的快与慢以及函数的最大值或最小值等性质是非常重要的.通过研究函数的这些性质,我们可以对数量的变化规律有一个基本的了解.下面,我们运用导数研究函数的性质,从中体会导数在研究函数中的作用. 二.新课讲授 1.问题:图3.3-1(1),它表示跳水运动中高度h 随时间t 变化的函数2() 4.9 6.510h t t t =-++的图像,图3.3-1(2)表示高台跳水运动员的速度v 随时间t 变化的函数'()()9.8 6.5v t h t t ==-+的图像. 运动员从起跳到最高点,以及从最高点到入水这两段时间的运动状态有什么区别? 通过观察图像,我们可以发现: (1)运动员从起点到最高点,离水面的高度h 随时间t 的增加而增加,即()h t 是增函数.相应地,'()()0v t h t =>. (2) 从最高点到入水,运动员离水面的高度h 随时间t 的增加而减少,即()h t 是减 函数.相应地,'()()0v t h t =<. 2.函数的单调性与导数的关系 观察下面函数的图像,探讨函数的单调性与其导数正负的关系. 如图3.3-3,导数'0()f x 表示函数()f x 在 点00(,)x y 处的切线的斜率. 在0x x =处,'0()0f x >,切线是“左下右上”式的,
人教版高中数学《函数的单调性与最值》教学设计全国一等奖
1.3.1函数的单调性与最大(小)值(第一课时) 教学设计 一、教学内容解析: (1)教学内容的内涵、数学思想方法、核心与教学重点; 本课教学内容出自人教版《普通高中课程标准实验教科书必修数学1》(以下简称“新教材”)第一章节。 函数的单调性是研究当自变量x不断增大时,它的函数y增大还是减小的性质.如增函数表现为“随着x增大,y也增大”这一特征.与函数的奇偶性不同,函数的奇偶性是研究x成为相反数时,y是否也成为相反数,即函数的对称性质. 函数的单调性与函数的极值类似,是函数的局部性质,在整个定义域上不一定具有.这与函数的奇偶性、函数的最大值、最小值不同,它们是函数在整个定义域上的性质. 函数单调性的研究方法也具有典型意义,体现了对函数研究的一般方法:加强“数”与“形”的结合,由直观到抽象;由特殊到一般.首先借助对函数图象的观察、分析、归纳,发现函数的增、减变化的直观特征,进一步量化,发现增、减变化数字特征,从而进一步用数学符号刻画. 函数单调性的概念是研究具体函数单调性的依据,在研究函数的值域、定义域、最大值、最小值等性质中有重要应用(内部);在解不等式、证明不等式、数列的性质等数学的其他内容的研究中也有重要的应用(外部).可见,不论在函数内部还是在外部,函数的单调性都有重要应用,因而在数学中具有核心地位. 教学的重点是:引导学生对函数定义域I的给定区间D上“随着x增大,y也增大(或减小)”这一特征进行抽象的符号描述:在区间D上任意取x1,x2,当x1<x2时,有f(x1)<f(x2)(或f(x1)>f(x2)),则称函数f(x)在区间D上是增函数(或减函数). (2)教学内容的知识类型; 在本课教学内容中,包含了四种知识类型。函数单调性的相关概念属于概念性知识,函数单调性的符号语言表述属于事实性知识,利用函数单调性的定义证明函数单调性的步骤属于程序性知识,发现问题----提出问题----解决问题的研究模式,以及从直观到抽象,由特殊到一般,从感性到理性、先猜想后证明等研究问题的一般方法,属于元认知知识. (3)教学内容的上位知识与下位知识; 在本课教学内容中,函数的单调性,是文字语言、图形语言、符号语言的上位知识.图象法、作差法是判断证明函数单调性的下位知识. (4)思维教学资源与价值观教育资源; 生活常见数据曲线图例子,能引发观察发现思维;函数f(x)= +1和函数 1 y x x =+,能引发 提出问题---分析问题----解决问题的研究思维,不等关系等价转化为作差定号,是转化化归思维的好资源,是树立辩证唯物主义价值观的好契机;创设熟悉的二次函数探究背景,是引发从直观到抽象,由特殊到一般,从感性到理性、先猜想后证明思维的好材料,树立了“事物是普遍联系的”价值观. 二、教学目标设置: 本课教学以《普通高中数学课程标准(实验)》(以下统称为“课标”)为基本依据,以“数学育人”作为根本目标设置。 “课标”数学1模块内容要求是:不仅把函数看成变量之间的依赖关系,还要用集合与对应的语言刻画函数,体会函数的思想方法与研究方法,结合实际问题,体会函数在数学和其他学科中的重要性。 “课标”对本课课堂教学内容要求是:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性.(第一课时) 为尽好达到以上要求,结合学生实际,本课课堂教学目标设置如下: (1)知识与技能: 理解函数单调性的概念,让学生能清晰表述函数单调性的定义与相关概念; 能利用图象法直观判断函数的单调性;
《函数的单调性与极值》教学案设计
《函数的单调性与极值》教学案设计 教学目标:正确理解利用导数判断函数的单调性的原理; 掌握利用导数判断函数单调性的方法; 教学重点:利用导数判断函数单调性; 教学难点:利用导数判断函数单调性 教学过程: 一 引入: 以前,我们用定义来判断函数的单调性.在假设x 10时,函数y=f(x) 在区间(2,∞+)内为增函数;在区间(∞-,2)内, 切线的斜率为负,函数y=f(x)的值随着x 的增大而减小,即/y <0时,函数y=f(x) 在区间 (∞-,2)内为减函数. 定义:一般地,设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;,如果在这个区间内/ y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数。 例1 确定函数422+-=x x y 在哪个区间内是增函数,哪个区间内是减函数。 例2 确定函数76223+-=x x y 的单调区间。 y
2 极大值与极小值 观察例2的图可以看出,函数在X=0的函数值比它附近所有各点的函数值都大,我们说f(0)是函数的一个极大值;函数在X=2的函数值比它附近所有各点的函数值都小,我们说f(0)是函数的一个极小值。 一般地,设函数y=f(x)在0x x 及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都大,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极大值;如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都小,我们说f(0x )是函数y=f(x)的一个极小值。极大值与极小值统称极值。 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值。请注意以下几点: (ⅰ)极值是一个局部概念。由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小。并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小。 (ⅱ)函数的极值不是唯一的。即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个。 (ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,
高考总复习:函数的单调性与最值
第三节函数的单调性与最值 [知识能否忆起] 一、函数的单调性 1.单调函数的定义
图象描述 自左向右看图象逐渐上升 自左向右看图象逐渐下降 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. 二、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 [小题能否全取] 1.(2012·陕西高考)下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) A .y =x +1 B .y =-x 3 C .y =1 x D .y =x |x | 解析:选D 由函数的奇偶性排除A ,由函数的单调性排除B 、C ,由y =x |x |的图象可知此函数为增函数,又该函数为奇函数,故选D. 2.函数y =(2k +1)x +b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( ) A .k >12 B .k <12 C .k >-1 2 D .k <-1 2 解析:选D 函数y =(2k +1)x +b 是减函数, 则2k +1<0,即k <-1 2 .
3.(教材习题改编)函数f (x )=1 1-x 1-x 的最大值是( ) A.4 5 B.54 C.3 4 D.43 解析:选D ∵1-x (1-x )=x 2 -x +1=? ????x -122+34≥34 ,∴0<11-x 1-x ≤43. 4.(教材习题改编)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 5.已知函数f (x )为R 上的减函数,若m f (n ); ???? ??1x >1,即|x |<1,且x ≠0. 故-1 (-1,0)∪(0,1) 1.函数的单调性是局部性质 从定义上看,函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质,是局部的特征.在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调. 2.函数的单调区间的求法 函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以求解函数的单调区间,必须先求出函数的定义域.对于基本初等函数的单调区间可以直接利用已知结论求解,如二次函数、对数函数、指数函数等;如果是复合函数,应根据复合函数的单调性的判断方法,首先判断两个简单函数的单调性,再根据“同则增,异则减”的法则求解函数的单调区间. [注意] 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.
函数的单调性与最值(讲义)
函数的单调性与最值 【知识要点】 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义 (2)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y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做函数y = f (x )的单调区间. (3)判断函数单调性的方法 ①根据定义;②根据图象;③利用已知函数的增减性;④利用导数;⑤复合函数单调性判定方法。 2.函数的最值 求函数最值的方法: ①若函数是二次函数或可化为二次函数型的函数,常用配方法;
②利用函数的单调性求最值:先判断函数在给定区间上的单调性,然后利用单调性求最值; ③基本不等式法:当函数是分式形式且分子、分母不同次时常用此法。 【复习回顾】 一次函数(0)y kx b k =+≠具有下列性质: (1)当0k >时,函数y 随x 的增大而增大 (2)当0k <时,函数y 随x 的增大而减小 二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)具有下列性质: (1)当a >0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时, y 随着x 的增大而减小;当x >2b a - 时,y 随着x 的增大而增大; (2)当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时, y 随着x 的增大而增大;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而减小; 提出问题: ①如图所示为一次函数y=x ,二次函数y=x 2和y=-x 2的图象,它们的图象有什么变化规律?这反映了相应的函数值的哪些变化规律? ①这些函数走势是什么?在什么范围上升,在什么区间下降? ②如何理解图象是上升的?如何用自变量的大小关系与函数值的大小关系表示函数的增减性? ③定义:一般地,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x 1、x 2,当x 1f(x 2),那么就说函数f(x)在区间D 上是减函数.简称为:步调不一致减函数. 几何意义:减函数的从左向右看,图象是的. 例如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数? 解:函数y=f(x)的单调区间是[-5,2),[-2,1),[1,3),[3,5].其中函数y=f(x)在区间[-5,2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数. 点评:图象法求函数单调区间的步骤是第一步:画函数的图象;第二步:观察图象,利用函数单调性的几何意义写出单调区间.
高中数学复习学案函数的单调性
高中数学复习学案函数的单调性 高考要求 了解函数单调性的概念,把握判定一些简单函数的单调性的方法会用函数单调性解决一些咨询题 知识点归纳 函数的性质是研究初等函数的基石,也是高考考查的重点内容在复习中要肯于在对定义的深入明白得上下功夫 复习函数的性质,能够从〝数〞和〝形〞两个方面,从明白得函数的单调性定义入手,在判定和证明函数的性质的咨询题中得以巩固,在求复合函数的单调区间、函数的最值及应用咨询题的过程中得以深化 函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论函数y=f(x)在给定区间上的单调性,反映了函数在区间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质,但不一定是函数在定义域上的整体性质函数的单调性是对某个区间而言的,因此要受到区间的限制 1函数单调性的定义: 2 证明函数单调性的一样方法: ①定义法:设2121,x x A x x <∈且;作差)()(21x f x f -〔一样结果要分解为假设干个因式的乘积,且每一个因式的正或负号能清晰地判定出〕;判定正负号 ②用导数证明: 假设)(x f 在某个区间A 内有导数,那么()0f x ≥’ ,)x A ∈( ?)(x f 在A 内为增函数;?∈≤)0)(A x x f ,(’ )(x f 在A 内为减函数 3 求单调区间的方法:定义法、导数法、图象法 4复合函数[])(x g f y =在公共定义域上的单调性: ①假设f 与g 的单调性相同,那么[])(x g f 为增函数; ②假设f 与g 的单调性相反,那么[])(x g f 为减函数 注意:先求定义域,单调区间是定义域的子集 5一些有用的结论: ①奇函数在其对称区间上的单调性相同; ②偶函数在其对称区间上的单调性相反; ③在公共定义域内:
第05讲-函数的单调性与最值(讲义版)
第05讲-函数的单调性与最值 一、考情分析 借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义. 二、知识梳理 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义 增函数减函数 定义设函数y=f(x)的定义域为A,区间M?A,如果取区间M中任意两个值x1,x2,改变量Δx=x2-x1>0,则当 Δy=f(x2)-f(x1)>0时,就称 函数y=f(x)在区间M上是增 函数 Δy=f(x2)-f(x1)<0时,就称函数y =f(x)在区间M上是减函数 图象 描述 自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的 (2)上是增函数或是减函数, 性,区间M称为单调区间. 2.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x0∈I,使得f(x0)=M (3)对于任意x∈I,都有f(x)≥M; (4)存在x0∈I,使得f(x0)=M 结论M为最大值M为最小值 [方法技巧] 1.(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值,当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到. (2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大值(或最小值).
2.函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1 f (x ) 的单调性相反. 3.“对勾函数”y =x +a x (a >0)的增区间为(-∞,-a ),(a ,+∞);单调减区间是[-a ,0),(0,a ]. 三、 经典例题 考点一 确定函数的单调性(区间) 【例1-1】(2019·安徽省泗县第一中学高二开学考试(理))如果函数f(x)在[a ,b]上是增函数,对于任意的x 1,x 2∈[a ,b](x 1≠x 2),下列结论不正确的是( ) A . ()()1212 f x f x x x -->0 B .f(a)0 D .()() 2121x x f x f x -->0 【答案】B 【解析】 试题分析:函数在[a ,b]上是增函数则满足对于该区间上的12,x x ,当12x x <时有()()12f x f x <,因此 ()()1212 0f x f x x x ->-,(x 1-x 2) [f(x 1)-f(x 2)]>0, ()() 21 210x x f x f x ->-均成立,因为不能确定12,x x 的 大小,因此f(a)03 函数的单调性与最值学案学生版
函数的单调性与最值 导学目标: 1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会用定义判断函数的单调性,会求函数的单调区间及会用单调性求函数的最值. 自主梳理 1.单调性 (1)定义:一般地,设函数y =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x 1,x 2,当x 1f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是______________. (2)单调性的定义的等价形式:设x 1,x 2∈[a ,b ],那么(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0?f x 1-f x 2 x 1-x 2 >0?f (x ) 在[a ,b ]上是________;(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))<0?f x 1-f x 2 x 1-x 2 <0?f (x )在[a ,b ]上是________. (3)单调区间:如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或减函数,那么说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的__________. (4)函数y =x +a x (a >0)在 (-∞,-a ),(a ,+∞)上是单调________;在(-a ,0),(0,a )上是单调______________;函数y =x +a x (a <0)在______________上单调递增. 2.最值 一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M (f (x )≥M );②存在x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的____________. 自我检测 1.若函数y =ax 与y =-b x 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2 +bx 在(0,+∞)上是( ) A .增函数 B .减函数 C .先增后减 D .先减后增 2.设f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a 为实数,则有 ( ) A .f (a )f (a ) 3.下列函数在(0,1)上是增函数的是 ( ) A .y =1-2x B .y =x -1 C .y =-x 2 +2x D .y =5 4.(2011·合肥月考)设(a ,b ),(c ,d )都是函数f (x )的单调增区间,且x 1∈(a ,b ),x 2∈(c ,d ),x 1f (x 2) C .f (x 1)=f (x 2) D .不能确定 5.当x ∈[0,5]时,函数f (x )=3x 2 -4x +c 的值域为 ( ) A .[c,55+c ] B .[-43+c ,c ] C .[-4 3 +c,55+c ] D .[c,20+c ] 探究点一 函数单调性的判定及证明 例1 设函数f (x )=x +a x +b (a >b >0),求f (x )的单调区间,并说明f (x )在其单调区间上的单调性. 变式迁移1 已知f (x )是定义在R 上的增函数,对x ∈R 有f (x )>0,且f (5)=1,设F (x )=f (x )+) (1 x f ,讨论F (x )的单调性,并证明你的结论.
人教新课标版数学高二-数学选修2-2导学案 1.3.1利用导数判断函数的单调性
1.3.1利用导数判断函数的单调性学案编号:GEXX1-1T3-3-1 【学习要求】1.结合实例,直观探索并掌握函数的单调性与导数的关系.2.能利用导数研究函数的单调性,并能够利用单调性证明一些简单的不等式.3.会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次). 【学法指导】结合函数图象(几何直观)探讨归纳函数的单调性与导函数正负之间的关系,体会数形结合思想,以直代曲思想. 一般地,在区间(a,b)内函数的单调性与导数有如下关系: 导数函数的单调性 f′(x)>0单调递 f′(x)<0单调递 f′(x)=0常函数 探究点一函数的单调性与导函数正负的关系 问题1观察下面四个函数的图象,回答函数的单调性与其导函数的正负有何关系? 问题2若函数f(x)在区间(a,b)内单调递增,那么f′(x)一定大于零吗? 问题3(1)如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,那么如何表示这些区间?试写出问题1中(4)的单调区间. (2)函数的单调区间与其定义域满足什么关系? 例1已知导函数f′(x)的下列信息: 当10;当x>4或x<1时,f′(x)<0;当x=4或x=1时,f′(x)=0. 试画出函数f(x)图象的大致形状. 跟踪训练1函数y=f(x)的图象如图所示,试画出导函数f′(x)图象的大致形状. 例2求下列函数的单调区间:
(1)f (x )=2x (e x -1)-x 2; (2)f (x )=3x 2-2ln x . 跟踪训练2 求下列函数的单调区间: (1)f (x )=x 2 -ln x ; (2)f (x )=e x x -2 ; (3)f (x )=sin x (1+cos x )(0≤x <2π). 探究点二 函数的变化快慢与导数的关系 问题 我们知道导数的符号反映函数y =f (x )的增减情况,怎样反映函数y =f (x )增减的快慢呢?能否从导数的角度解释变化的快慢呢? 例3 如图,水以常速(即单位时间内注入水的体积相同)注入下面四种底面积相同的容器中,请分别找出与各容器对应的水的高度h 与时间t 的函数关系图象. 跟踪训练3 已知f ′(x )是f (x )的导函数,f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象只可能是 ( ) 【达标检测】 1.函数f (x )=x +ln x 在(0,6)上是 ( ) A.单调增函数 B.单调减函数 C.在????0,1e 上是减函数,在????1e ,6上是增函数 D.在????0,1e 上是增函数,在????1 e ,6上是减函数 2. f ′(x )是函数y =f (x )的导函数,若y =f ′(x )的图象如图所示,则函数y =f (x )的图象可能是 ( )
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 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x0∈I,使得 f(x0)=M ①对于任意x∈I,都有f(x)≥M;②存在 x0 ∈ I,使得f(x0) =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等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. f( x) [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 D.y=x+1 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)=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:
数学必修一函数的单调性学案
数学必修一函数的单调性学案 学习目标要求: 1.理解函数单调性的概念; 2.掌握判断函数单调性的一般方法; 3.体验数形结合思想在函数性质研究中的价值,掌握其应用。 一、函数单调性的概念 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。 (2)几何意义:函数f(x)的图象在区间D上是下降的,如图所示: 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)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。 思考:
(1)单调性是函数在定义域上的“整体”性质吗? 不是,由定义中“定义域I内某个区间D”知函数的单调递增区间或单调递减区间是其定义域的子集,这说明单调性是与“区间”紧密相关的,一个函数在定义域的不同区间可以有不同的单调性。 (2)定义中的“x1、x2”具备什么特征? 定义中的x1、x2有以下几个特征:一是任意性,即任意取x1,x2,证明单调性时更不可随意以两个特殊值替换;二是有大小,通常规定x10,减函数有错误!未找到引用源。<0 二、判断函数单调性的一般方法 (1)定义法:利用定义严格判断。一般步骤如下: ①取值:任选定义域中同一单调区间D上的自变量值x1,x2,且设x1函数的单调性学案+练习(精华)
第四讲:函数的单调性 【 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, )(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________. 讲授新课 函数的单调性 ※ 增函数、减函数的定义 【经典范例】 例1 下图是定义在区间[-5,5]上的函数(x f y =根据图象说出函数的单调区间,以及在每个区间上,它是增函数还是减函数? 思维点拔: x )()(21x f x < )()(21x f x >
例2 证明:函数x x f 1)(=在),0(+∞上是减函数. 证明: 例3 物理学中的玻意耳定律V k p = (k 为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积 V 减小时,压强p 将增大,试用函数的单调性证明之. 思维点拔: 只需证明函数V k p =在区间()+∞,0上是减函数即可. 归纳:用定义法证明函数单调性的一般步骤: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 【拓展训练】 1.下列函数中,在)0,(-∞上为减函数的是( ) A.y=3x B.y=-x 2 C.y=︱x ︱ D.y=2x+1 2.函数3)1()(-+=x k x f 在),(+∞-∞上单调递减,则k 的取值范围是( ) A.k>0 B.k<0 C.k>-1 D.k<-1 3.函数1062 +-=x x y 在区间(1,4)上为( )函数. A.单调递增 B.单调递减 C.先增后减 D.先减后增 4.已知函数)(x f 在(-2,3)上是减函数,则有( ) A.f(-1)(完整word版)2017高考一轮复习教案-函数的单调性与最值.doc
第二节函数的单调性与最值 1.函数的单调性 理解函数的单调性及其几何意义. 2.函数的最值 理解函数的最大值、最小值及其几何意义. 知识点一函数的单调性 1.单调函数的定义 增函数减函数 一般地,设函数f(x)的定义域为 I .如果对于定义域 I 内某个区间 A 上的任意两个 自变量的值 x1 2 , x 定义 当 x1f(x2),那么就说函数 就说函数 f(x)在区间 A 上是增加的f( x)在区间 A 上是减少的 图象描述 自左向右看图象是逐渐上升的自左向右看图象是逐渐下降的 2.单调区间的定义 如果函数 y= f(x) 在区间 A 上是增加的或是减少的,那么称 A 为单调区间.易误提醒求函数单调区间的两个注意点: (1)单调区间是定义域的子集,故求单调区间应树立“ 定义域优先” 的原则. (2)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. 必记结论 1.单调函数的定义有以下若干等价形式: 设x1, x2∈[a, b] ,那么
f x1- f x2 ①>0? f(x)在 [a, b]上是增函数; x1- x2 f x1- f x2 <0? f(x) 在[a, b] 上是减函数. x1- x2 ②(x1- x2)[f(x1)- f(x2 )]>0 ? f(x)在 [a, b]上是增函数; (x1- x2 )[f(x1)- f(x2)]<0? f(x)在[ a,b]上是减函数. 2.复合函数y= f[ g(x)] 的单调性规律是“同则增,异则减”,即y=f(u)与u=g(x)若具有相同的单调性,则y= f[g(x)]为增函数,若具有不同的单调性,则y= f[g(x)] 必为减函数. [ 自测练习 ] 1.下列函数中,在区间(0,+∞ )上单调递减的是 ( ) 1 A . f(x)=x B . f(x)= (x- 1) 2 C.f(x)= e x D .f(x)= ln( x+1) 2.函数 f(x)= log5(2x+ 1)的单调增区间是________. - x2- ax- 5, x≤ 1, 3.已知函数 f(x)= a 在 R 上为增函数,则 a 的取值范围是 () x, x>1 A . [- 3,0) B . [-3,- 2] C.( -∞,- 2] D .(-∞, 0) 知识点二函数的最值 前提设函数 y= f(x)的定义域为 I,如果存在实数 M 满足 对于任意 x∈ I ,都有 f(x) ≤M 对于任意 x∈ I,都有 f(x)≥ M 条件 存在 x0∈I ,使得 f( x0)= M 存在 x0∈ I,使得 f(x0)= M 结论M 为最大值M 为最小值 易误提醒在求函数的值域或最值时,易忽视定义域的限制性. 必备方法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)图象法:先作出函数的图象,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.
新人教B版必修1高中数学函数的单调性学案
高中数学函数的单调性学案新人教B版必修1 一、三维目标: 知识与技能: (1)理解函数单调性的定义、明确增函数、减函数的图象特征; (2)能利用函数图象划分函数的单调区间,并能利用定义进行证明。 (3)理解函数的最值是在整个定义域上研究函数,体会求函数最值是函数单调性的应用之一。 过程与方法: 由一元一次函数、一元二次函数的图象,让学生从图象获得“上升”“下降”的整体认识;借助函数的单调性,结合函数图象,形成函数最值的概念,培养应用函数的单调性求解函数最值问题。 情感态度与价值观: 在形与数的结合中感知数学的内在美,在图形语言、自然语言、数学语言的转化中感知数学的严谨美。 二、学习重、难点: 重点:理解增函数、减函数的概念。应用函数单调性求函数最值。 难点:单调性概念的形成与应用。理解函数最值可取性的意义。 三、学法指导: 阅读自学课本P44——P46,完成下面问题: 1.观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:
○1 随x 的增大,y ○ 2 ○3 2. 1. f(x) = x ○ 1 从左至右图象上升还是下降 ______? 在区间 ______上,随着x 的增大,f(x)2.f(x) = -2x+1 ○ 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 ________。 3.f(x) = x 2 ○ 1在区间 ________ 上,f(x)的值随着x 的增大而 ________ 。 ○ 2 在区间 _______ 上,f(x)的值随着x 的增大而 ________ 。 4.画出下列函数的图象,标出图象的最高点或最低点及其坐标。 (1)32)(+-=x x f ,]2,1[-∈x (2)(3)2)(x x f =-2x-15, ]2,1[-∈x 四、学习过程:
函数的单调性导学案
2、2、1 函数的单调性 第一部分 走进预习 【预 习】教材第44~46页,了解: (1)增函数和减函数的定义:①图形语言 ②符号语言 (2)单调性和单调区间的定义 第二部分 走进课堂 【导 言】 从这一节开始我们研究函数的性质,函数的性质主要指单调性、奇偶性和周期性。我们首先来研究函数的单调性。 【探索新知】2、2、1函数单调性的定义 例子: 对于函数2)(x x f = 图形语言:在),0(+∞上,y 随x 的增大而增大; 在)0,(-∞上, y 随x 的增大而减小。 请同学们将图形语言改为符号语言,就得到增函数和减函数的定义。 ①增函数的定义: ②减函数的定义: 单调性和单调区间的定义: x y 1= 1)(=x f
利用单调性的图形语言可以判断下列函数的单调性: ①x x f 1)(= ②x x x f 2)(2-= ③||2)(2x x x f -= ④|2|)(2x x x f -= 例1、判断下列说法是否正确 (1)如图是)(x f y =的图像 取41-=x ,22=x 显然21x x <,],35[21-∈x x 、 )()(21x f x f < 所以)(x f y =在],35[-上是增函数。 (2)若)(x f y =在b)(a,上是增函数,在c)[b,上是增函数,于是)(x f y =在c)(a,上也是增函数。 例2、用函数单调性的定义证明 (1)32)(2++-=x x x f 在)4 1 ,(-∞上是增函数。 (2)1)(3 +-=x x f 在,0)(-∞上是减函数。
反思总结: 第三部分 走向课外 【课后作业】 1、证明1)(3+-=x x f 在),(+∞-∞上是减函数。 2、证明x x x f 4)(+ =在),2(+∞上是增函数。 3、证明1)(2+= x x x f 在,-1)(-∞上是减函数。 4、证明4)(2-= x x x f 在,2)2(-上是减函数。