教学过程。
一、复习预习。
1.引言:函数是描述事物运动变化规律的数学模型,那么能否发现变化中保持不变的特征呢?
2. 观察下列各个函数的图象,并**下列变化规律:
随x的增大,y的值有什么变化?
能否看出函数的最大、最小值?
函数图象是否具有某种对称性?
3. 画出函数f(x)= x+2、f(x)= x的图像。(小结描点法的步骤:列表→描点→连线)
二、知识讲解。
考点1 函数的单调性与单调区间。
如果函数y=f(x)在区间d上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间d上具有(严格)的单调性,区间d叫做y=f(x)的单调区间.
考点2 函数的最大、小值。
三、例题精析。
例题1】【题干】
求证:函数f(x)=在(0,+∞上是减函数,在(-∞0)上是增函数。
【答案】对于任意的x1,x2∈(-0),且x1==
x10,x1+x2<0,xx>0.
f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)∴函数f(x)=在(-∞0)上是增函数.
对于任意的x1,x2∈(0,+∞且x1∵00,x2+x1>0,xx>0.
f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
函数f(x)=在(0,+∞上是减函数。
【解析】用概念证明。
例题2】【题干】
画出函数y=-x2+2|x|+3的图象,并指出函数的单调区间。
【答案】图像如图所示;函数的单调增区间是(-∞1]和[0,1],单调减区间是[-1,0]和[1,+∞
【解析】y=-x2+2|x|+3
函数图象如图所示.
函数在(-∞1],[0,1]上是增函数,函数在[-1,0],[1,+∞上是减函数.
函数的单调增区间是(-∞1]和[0,1],单调减区间是[-1,0]和[1,+∞
例题3】【题干】
已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上单调,求实数a的取值范围。
【答案】a∈(-1]∪[2,+∞
【解析】函数f(x)=x2-2ax-3的图象开口向上,对称轴为直线x=a,画出草图如图所示.
由图象可知函数在(-∞a]和[a,+∞上分别单调,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上单调,只需a≤1或a≥2(其中当a≤1时,函数f(x)在区间[1,2]上单调递增;当a≥2时,函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,从而a∈(-1]∪[2,+∞
例题4】【题干】
求函数y=|x+1|-|x-2|的最大值和最小值.
答案】函数的最大值为3,最小值为-3.
解析】 y=|x+1|-|x-2|
的图象,由图可知,y∈[-3,3].所以函数的最大值为3,最小值为-3.
例题5】题干】
已知函数f(x)=x+,x∈[1,3].
(1)判断f(x)在[1,2]和[2,3]上的单调性;
(2)根据f(x)的单调性写出f(x)的最值.
答案】(1)f(x)在[1,2]上是减函数,f(x)在[2,3]上是增函数;(2)f(x)的最大值为5
解析】 (1)设x1,x2是区间[1,3]上的任意两个实数,且x1则f(x1)-f(x2)=x1-x2+-=x1-x2)(1-).
x1当1≤x11.
1-<0.∴f(x1)>f(x2).∴f(x)在[1,2]上是减函数.
当2≤x10,f(x1)-f(x2)<0.
f(x1)(2)由(1)知f(x)的最小值为f(2)=2+=4,又∵f(1)=5,f(3)=3+=【例题6】
题干】某公司生产一种电子仪器的固定成本为20 000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:
r(x)=其中x是仪器的月产量.
1)将利润表示为月产量的函数f(x);
2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本+利润)
答案】(1)f(x)=
2)每月生产300台仪器时利润最大,最大利润为25 000元.
解析】 (1)设月产量为x台,则总成本为20 000+100x,从而f(x)=
2)当0≤x≤400时,f(x)=-x-300)2+25 000,当x=300时,[f(x)]最大值=25 000;
当x>400时,f(x)=60 000-100x是减函数,f(x)<60 000-100×400<25 000.
当x=300时,[f(x)]最大值=25 000.
即每月生产300台仪器时利润最大,最大利润为25 000元.
四、课堂运用。
基础】1.函数y=x2+x+1(x∈r)的递减区间是( )
ab.[-1,+∞
c. d.(-
答案】c解析】y=x2+x+1=(x+)2+.其对称轴为x=-,在对称轴左侧单调递减,∴x≤-时单调递减.
2.函数f(x)=|x|和g(x)=x(2-x)的递增区间依次是( )
a.(-0],(1] b.(-0],[1,+∞
c.[0,+∞1] d.[0,+∞1,+∞
答案】c解析】f(x)=|x|的图象如图甲,g(x)=x(2-x)=-x2+2x
-(x2-2x+1)+1
-(x-1)2+1的图象如图乙,易知选c.
3.已知函数y=ax和y=-在(0,+∞上都是减函数,则函数f(x)=bx+a在r上是( )
a.减函数且f(0)<0 b.增函数且f(0)<0
c.减函数且f(0)>0 d.增函数且f(0)>0
答案】a解析】∵y=ax和y=-在(0,+∞都是减函数,∴a<0,b<0.,f(x)=bx+a为减函数且f(0)=a<0.
4.函数f(x)在区间[-2,5]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )
a.-2,f(2) b.2,f(2)
c.-2,f(5) d.2,f(5)
答案】c解析】由函数最值的几何意义知,当x=-2时,有最小值-2;当x=5时,有最大值f(5).
5.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是( )
a.(-1] b.(-0]
c.(-0) d.(0,+∞
答案】c解析】令f(x)=-x2+2x (0≤x≤2)=-x2-2x+1)+1=-(x-1)2+1
图象如下:f(x)最小值为f(0)=f(2)=0.而a<-x2+2x恒成立,∴a<0.
6.已知函数f(x)=-x2+4x+a(x∈[0,1]),若f(x)有最小值-2,则f(x)的最大值( )
a.-1 b.0
c.1 d.2
答案】c解析】∵f(x)=-x2+4x+a开口向下,对称轴x=2,∴f(x)在[0,1]上单调递增,最小值为f(0)=a=-2,最大值为f(1)=-1+4+a=1.
巩固】1.若函数f(x)=|2x+a|的单调递增区间是[3,+∞则a
答案】-6解析】由f(x)=可得函数f(x)的单调递增区间为[-,故3=-,解得a=-6.
2.若函数f(x)=则f(x)的递减区间是___
答案】(-1)
解析】∵分段函数当x≥1时,f(x)=2x+1为增函数,当x<1时,f(x)=5-x为减函数.
3.函数y=,x∈[3,4]的最大值为___
答案】1解析】函数y=在[3,4]上是单调减函数,故y的最大值为=1.
拔高】1.定义在r上的函数f(x)对任意两个不等实数a,b,总有》0成立,且f(-3)=a,f(-1)=b,则f(x)在[-3,-1]上的最大值是___
高一函数单调性
函数单调性。1.单调性与单调区间。1 如果一个函数在某个区间上是增函数或者减函数,就说找个函数在这个区间上具有单调性。证明函数的单调性,必须严格按照单调性的定义来证明。的三个特征一定要予以重视,函数单调性定义中的有三个特征 一是任意性 二是有大小,通常规定 三是同属一个单调区间,三者缺一不可。2 函...
高一函数单调性
函数单调性。1.单调性与单调区间。1 如果一个函数在某个区间上是增函数或者减函数,就说找个函数在这个区间上具有单调性。证明函数的单调性,必须严格按照单调性的定义来证明。的三个特征一定要予以重视,函数单调性定义中的有三个特征 一是任意性 二是有大小,通常规定 三是同属一个单调区间,三者缺一不可。2 函...
高一函数单调性总结
函数单调性问题的求解策略。一 掌握几种常见初等函数的单调性和图像。如一次函数 二次函数 反比例函数 指 对数函数 幂函数 对勾函数及三角函数的单调性和图像。例1 函数在上是单调增函数,求a的范围。例2 已知函数,在是单调函数,求m的范围。二 对常见初等函数的变化。如加绝对值 平移 伸缩 翻转。例3 ...