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2.1.3函数的单调性
一.学习要点:函数的单调性的概念及其简单应用
二.学习过程:
引例:考察函数,,的图象。
问题:当自变量在实数集内由小变大时,函数的值怎样变化?
一 函数单调性的定义:
在函数的图象上任取两点、,记,.
——自变量的改变量,——因变量的改变量。
一般地,设函数的定义域为,区间.
1. 增函数:对任意两个值,当改变量时,有,那么就称函数在区间上是增函数;
2. 减函数:对任意两个值,当改变量时,有,那么就称函数在区间上是减函数。
3. 单调性:如果一个函数在某个区间上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间上具有单调性(区间称为单调区间)。
注意:
1. 定义中的,应满足三个条件:同属于一个单调区间;具有任意性;规定大小;
2. 函数的单调性是对某个区间而言的,函数的单调区间为函数定义域的子区间;
3. 对于单独的一个点由于它的函数值是唯一的常数,因而没有增减变化,不存在单调性问题。在书写单调区间时,区间端点的开或闭没有严格规定,习惯上若函数在区间端点处有定义,则写成闭区间,当然写成开区间也可,若函数在区间端点处无定义,则必须写成开区间;
4. 如果函数在某几个区间上具有相同的单调性,在这几个区间的并集上则不一定具有单调性。
5. 当时,函数在上是增函数;当时,函数在上是减函数;越大,函数值在上增长或减少得就越快。
二 求函数的单调区间:
例1 如图是定义在闭区间上的函数的
图象,根据图象说出的单调区间,以及在
x
y
O
每一单调区间上,是增函数还是减函数。
三 函数单调性的证明:
例2 证明函数在上是增函数。
例3 证明函数在区间和上分别是减函数。
四 函数单调性的应用:
例4 已知函数在区间上是减函数,求实数的取值范围。
课堂练习:
1.设函数是上的减函数,则有( )
A. B. C. D.
2.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
3.下列函数中,在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
4.函数在上为增函数,则实数的取值范围是________________
5.函数的单调减区间是________________
6.函数的单调减区间是________________
x
y
O
7.函数的图象如图,则函数的单调减区间是________________
8.函数在上递增,则的范围为______________
9.求证在为增函数。
10.对于给定区间上任意两个值,,,,
① 当时,函数在区间上为增函数
② 当时,函数在区间上为减函数
③ 当时,函数在区间上的单调性不确定
④ 当时,函数在区间上的单调性不确定
上述判断正确的个数为( )
A. B. C. D.
11.函数的单调增区间是_______________
12.函数的单调减区间是_______________
13.函数的单调减区间是_______________
14.函数的单调区间是________________
15.函数在区间上是单调函数,则实数的取值范围是_____________
16.求证函数在上是减函数。
17.证明:函数在上是减函数。
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