判断增减函数的两种常用方法

判断增减函数的两种常用方法
判断增减函数的两种常用方法

判断增、减函数常用的两种方法

有关函数的单调性问题是高考久考不衰的热点,判断函数单调性的基本方法有:①定义法②图像法③复合函数法④导数法等等。而定义法和导数法是做题中最常用的两种方法。今天我们主要来讲这两种方法,我们先来讲定义法。

现在一起来回顾下函数的单调性是怎么定义的。

定义:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果对于属于这个区间的任意两个

自变量的值1x 、2x ,当21x x <时,都有()()21x f x f <〔或

都有()()21x f x f >〕,那么就说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。

根据定义,我们可以归纳出用定义法证明函数单调性的思路为:

(1)取值:设21,x x 为该相应区间的任意两个值,并规定它们的大小,如21x x <;

(2)作差:计算)()(2

1x f x f -,并通过因式分解、配方、有理化等方法作有利于判断其符号的变形;

(3)定号:判断)()(2

1x f x f -的符号,若不能确定,则可分区间讨论;

(4)结论:根据差的符号,得出单调性的结论。

好,现在根据归纳出的思路来做几道题 例1试讨论函数2

()=-1x f x x [(-1,1)]x ∈的单调性。 解:设12

-1<<<1x x 则122112122

2221212

(-)(+1)()-()=-=-1-1(-1)(-1)x x x

x x x f x f x x x x x . 12-1<<<1,x x Q 1221<1,<1,->0,x x x x ∴221212-1<0,-1<0,<1x x x x ,即12-1<<1x x ,

∴12+1>0x x

21122212(-)(+1)>0(-1)(-1)x x x x x x ∴

. 所以函数为减函数。

这个时候我们在题目上做个小变动,加个a 之后函数的单调性还一样吗我们同样可以用定义来证明。好,自己先动手做做。

例2试讨论函数2

()=-1ax f x x [(-1,1)]x ∈的单调性. 解:设12

-1<<<1x x

则1221

12122

2221212

(

-)(+1)()-()=-=-1-1(-1)(-1)ax ax a x x x x f x f x x x x x . 根据例1我们知道21

122

212

(-)(+1)>0(-1)(-1)x

x x x x x ,所以要想知道12()-()f x f x 的符号情况,我们必须还要知道a 的情况,对于含参数的情况我们一般怎么做呢对了,我们需要讨论它值的情况。

当<0a 时,12()-()<0f x f x ,即12()<()f x f x ,此时函数为增函数。

当>0a 时,12()-()>0f x f x ,即12()>()f x f x ,此时函数为减函数。

当用定义法比较难判断)()(2

1x f x f -的符号情况的时候,我们怎么办呢这个时候我们想到了一个通用方法——导数法。导数法是高考中最常用的一种方法。它是一个通法,而且不要过多的技巧,但要注意本法只对于给定区间上的可导函数而言才可以用。现在一起回顾下导数法是怎么说的。

导数法:一般地,对于给定区间上的函数()f x ,如果()0f x '>那么就说()f x 在这个区间上是增函数;如果()0f x '<那么就说()f x 在这个

区间上是减函数。

我们也可以归纳出用导数法证明函数单调性的基本思路:

一般应先确定函数的定义域,再求导数)(x f ',通过判断函数定义域被导数为零的点(()=0f x ')所划分的各区间内)(x f '的符号来确定函数)(x f 在该区间上的单调性。

例3判断下列函数的单调性

33)(x x x f -=

解:函数33)(x x x f -=的定义域是R , 233)(x x f -='∴

令0)(='x f ,即0332=-x ,解得1

=x 或1-=x

当0)(>'x f ,即11<<-x 时,函数

33)(x x x f -=单调递增;

当0)(<'x f ,1-x 时,函数

33)(x x x f -=单调递减。

故,在(1,1)-上函数33)(x x x f -=是

增函数,在(,1)(1,+)-∞-∞、

上函数3

3)(x x x f -=是减函数。

注意:这道题中的两个单调递减区间是不能写成是并集形式的。

根据由浅入深的道理呢,我们再来看道比例3难点的一道题。

例4判断函数32

1()++3f x x x ax =的单调性。 解:函数的定义域为R ,

2

()=+2+f x x x a '∴ 当=4-40a ?≤即1a ≥时,2+2+0x x a ≥恒成

立,故()0f x '≥,所以函数()f x 在R 上单调递增;

当=4-4>0a ?即<1a 时,2

()=+2+=0f x x x a '有两个相异

的实根(根据求根公式)

12=2x x 12

2()=+2+>0f x x x a ' (-x ?∈∞和

)x ∈∞,此时函数()f x 单调递增; 由

2()=+2+<0f x x x a '? x 此时函

数()f x 单调递减;

综上可知

当1a ≥时,函数()f x 在R 上单调递增;当

<1a 时,()f x 在(-∞和)∞上单调递增,在

上单调递减。

反思:上课的时候一直看教案,对自己不够自信,讲话语调一沉不变,显得没有色彩,这样会造成:带给学生的吸引力不够。内容过于单薄,偏于简单。有

点方法没有讲,对考试哪些是重、难点研究不透。

下次上课要对自己自信,尽量避免看教案,语调要丰富些,备课要充分。

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