函数的单调性 高一

发布 2022-07-05 09:11:28 阅读 2022

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 ...