函数的单调性
一、教学目标:理解函数单调性的定义,会用函数单调性解决一些问题. 二、教学重点:函数单调性的判断和函数单调性的应用. 三、教学过程:
(一)主要知识: 1、函数单调性的定义;
2、判断函数单调性(求单调区间)的方法:
(1)从定义入手(2)从导数入手(3)从图象入手(4)从熟悉的函数入手 (5)从复合函数的单调性规律入手注:先求函数的定义域 3、函数单调性的证明:定义法;导数法。
4、一般规律
(1)若f(x),g(x)均为增函数,则f(x)+g(x)仍为增函数; (2)若f(x)为增函数,则-f(x)为减函数;
(3)互为反函数的两个函数有相同的单调性;
(4)设y =f [g (x )]是定义在M 上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则y =f [g (x )]在M 上是
减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则y =f [g (x )]在M 上是增函数。
(二)主要方法:
1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要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; 2.判断函数的单调性的方法有:(1)用定义;(2)用已知函数的单调性;(3)利用函数的导数. 3.注意函数的单调性的应用;4.注意分类讨论与数形结合的应用. (三)例题分析:
2
例1.(1)求函数y =log 0.7(x -3x +2) 的单调区间;
(2)已知f (x ) =8+2x -x 2, 若g (x ) =f (2-x 2) 试确定g (x ) 的单调区间和单调性. 解:(1)单调增区间为:(2,+∞), 单调减区间为(-∞,1) , (2)g (x ) =8+2(2-x ) -(2-x ) =-x +2x +8,g '(x ) =-4x +4x , 令 g '(x ) >0,得x 1或-10,f (x ) =
e
x 2
2
2
423
a e
(1)求a 的值;(2)证明f (x ) 在(0,+∞) 上为增函数.
+
a
x
是R 上的偶函数.
例3.若f (x ) 为奇函数,且在(-∞, 0) 上是减函数,又f (-2) =0,则x ⋅f (x )
. (-∞, -2) (2, +∞)
例4.已知函数f (x ) 的定义域是x ≠0的一切实数,对定义域内的任意x 1, x 2都有
f (x ⋅x 2) =1
f (x ) +1
x >1时f (x ) >0, f (2)=1, f (2x ) ,且当
2
(1)求证:f (x ) 是偶函数;(2)f (x ) 在(0,+∞) 上是增函数;(3)解不等式f (2x -1) x 1>0,则f (x 2) -f (x 1) =f (x 1⋅
x 2x 1
) -f (x 1) =f (x 1) +f (
x 2x 1
) -f (x 1) =f (
x 2x 1
)
∵x 2>x 1>0,∴
x 2x 1
>1,∴f (
x 2x 1
) >0,即f (x 2) -f (x 1) >0,∴f (x 2) >f (x 1)
∴f (x ) 在(0,+∞) 上是增函数. (3)
即不等式的解集为(-
2a x
2
.
例5.函数f (x ) =log 9(x +8-
) 在[1,+∞) 上是增函数,求a 的取值范围.
a x
另解:(用导数求解)令g (x ) =x +8-∴g (x ) =x +8-
a x
,函数f (x ) =log 9(x +8-
a x
2
a x
) 在[1,+∞) 上是增函数,
在[1,+∞) 上是增函数,g '(x )=1+
a x
2
,
∴1+8-a >0,且1+(四)巩固练习:
≥0在[1,+∞) 上恒成立,得-1≤a
1、下列函数中,在区间(0, 2) 上递增的是 ( ) (A )y =
1x
(B )y =-x (C )y =x -1 (D )y =x 2+2x +1
2、设函数f (x ) 是减函数,且f (x ) >0,下列函数中为增函数的是 ( )
1f (x )
(A )y =-
(B )y =2f (x ) (C )y =log
12
f (x ) (D )y =[f (x )]
2
3、已知y =f (x ) 是定义在R 上的偶函数,且f (x ) 在(0,+∞)上是减函数,如果x 1
x 2>0且|x 1|
( )
(A )
f (-x 1) +f (-x 2) >0
(B )f (x 1) +f (x 2)
(C )f (-x 1) -f (-x 2) >0(D )f (x 1) -f (x 2)
4、已知f (x ) 是定义在R 上的偶函数,且在[0, +∞) 上为增函数,f () =0,则不等式
31
f (log
18
x ) >0的解集为 ( ) 1
1
1
(A )(0, ) (B )(2, +∞) (C )(, 1) ⋃(2, +∞) (D )(0, ) ⋃(2, +∞)
2
2
2
变题:设定义在[-2, 2]上的偶函数f (x ) 在区间[0, 2]上单调递减,若f (1-m )
5、(1)函数f (x ) =2
-x +4x -3
2
的递增区间为___________;
2
(2)函数f (x ) =log 1(-x +4x -3) 的递减区间为_________
2
变题:已知f (x ) =log a (2-ax ) 在[0, 1]上是减函数,则实数a 的取值范围是____。
⎡⎣
1⎫
(1,2) ⎪ 5(1)(-∞, 2] (2)(1, 2] 变题:
2⎭
答案:1、D 2、C 3、C 4、D 变题:-1,
⎢
四、小结:
函数单调性或者求函数单调区间的求法。
五、作业:
函数的单调性
一、教学目标:理解函数单调性的定义,会用函数单调性解决一些问题. 二、教学重点:函数单调性的判断和函数单调性的应用. 三、教学过程:
(一)主要知识: 1、函数单调性的定义;
2、判断函数单调性(求单调区间)的方法:
(1)从定义入手(2)从导数入手(3)从图象入手(4)从熟悉的函数入手 (5)从复合函数的单调性规律入手注:先求函数的定义域 3、函数单调性的证明:定义法;导数法。
4、一般规律
(1)若f(x),g(x)均为增函数,则f(x)+g(x)仍为增函数; (2)若f(x)为增函数,则-f(x)为减函数;
(3)互为反函数的两个函数有相同的单调性;
(4)设y =f [g (x )]是定义在M 上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则y =f [g (x )]在M 上是
减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则y =f [g (x )]在M 上是增函数。
(二)主要方法:
1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要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; 2.判断函数的单调性的方法有:(1)用定义;(2)用已知函数的单调性;(3)利用函数的导数. 3.注意函数的单调性的应用;4.注意分类讨论与数形结合的应用. (三)例题分析:
2
例1.(1)求函数y =log 0.7(x -3x +2) 的单调区间;
(2)已知f (x ) =8+2x -x 2, 若g (x ) =f (2-x 2) 试确定g (x ) 的单调区间和单调性. 解:(1)单调增区间为:(2,+∞), 单调减区间为(-∞,1) , (2)g (x ) =8+2(2-x ) -(2-x ) =-x +2x +8,g '(x ) =-4x +4x , 令 g '(x ) >0,得x 1或-10,f (x ) =
e
x 2
2
2
423
a e
(1)求a 的值;(2)证明f (x ) 在(0,+∞) 上为增函数.
+
a
x
是R 上的偶函数.
例3.若f (x ) 为奇函数,且在(-∞, 0) 上是减函数,又f (-2) =0,则x ⋅f (x )
. (-∞, -2) (2, +∞)
例4.已知函数f (x ) 的定义域是x ≠0的一切实数,对定义域内的任意x 1, x 2都有
f (x ⋅x 2) =1
f (x ) +1
x >1时f (x ) >0, f (2)=1, f (2x ) ,且当
2
(1)求证:f (x ) 是偶函数;(2)f (x ) 在(0,+∞) 上是增函数;(3)解不等式f (2x -1) x 1>0,则f (x 2) -f (x 1) =f (x 1⋅
x 2x 1
) -f (x 1) =f (x 1) +f (
x 2x 1
) -f (x 1) =f (
x 2x 1
)
∵x 2>x 1>0,∴
x 2x 1
>1,∴f (
x 2x 1
) >0,即f (x 2) -f (x 1) >0,∴f (x 2) >f (x 1)
∴f (x ) 在(0,+∞) 上是增函数. (3)
即不等式的解集为(-
2a x
2
.
例5.函数f (x ) =log 9(x +8-
) 在[1,+∞) 上是增函数,求a 的取值范围.
a x
另解:(用导数求解)令g (x ) =x +8-∴g (x ) =x +8-
a x
,函数f (x ) =log 9(x +8-
a x
2
a x
) 在[1,+∞) 上是增函数,
在[1,+∞) 上是增函数,g '(x )=1+
a x
2
,
∴1+8-a >0,且1+(四)巩固练习:
≥0在[1,+∞) 上恒成立,得-1≤a
1、下列函数中,在区间(0, 2) 上递增的是 ( ) (A )y =
1x
(B )y =-x (C )y =x -1 (D )y =x 2+2x +1
2、设函数f (x ) 是减函数,且f (x ) >0,下列函数中为增函数的是 ( )
1f (x )
(A )y =-
(B )y =2f (x ) (C )y =log
12
f (x ) (D )y =[f (x )]
2
3、已知y =f (x ) 是定义在R 上的偶函数,且f (x ) 在(0,+∞)上是减函数,如果x 1
x 2>0且|x 1|
( )
(A )
f (-x 1) +f (-x 2) >0
(B )f (x 1) +f (x 2)
(C )f (-x 1) -f (-x 2) >0(D )f (x 1) -f (x 2)
4、已知f (x ) 是定义在R 上的偶函数,且在[0, +∞) 上为增函数,f () =0,则不等式
31
f (log
18
x ) >0的解集为 ( ) 1
1
1
(A )(0, ) (B )(2, +∞) (C )(, 1) ⋃(2, +∞) (D )(0, ) ⋃(2, +∞)
2
2
2
变题:设定义在[-2, 2]上的偶函数f (x ) 在区间[0, 2]上单调递减,若f (1-m )
5、(1)函数f (x ) =2
-x +4x -3
2
的递增区间为___________;
2
(2)函数f (x ) =log 1(-x +4x -3) 的递减区间为_________
2
变题:已知f (x ) =log a (2-ax ) 在[0, 1]上是减函数,则实数a 的取值范围是____。
⎡⎣
1⎫
(1,2) ⎪ 5(1)(-∞, 2] (2)(1, 2] 变题:
2⎭
答案:1、D 2、C 3、C 4、D 变题:-1,
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四、小结:
函数单调性或者求函数单调区间的求法。
五、作业: