函數(shù)單調(diào)性課件分析

1、2.2.1函數(shù)的單函數(shù)的單調(diào)性調(diào)性數(shù)與形數(shù)與形,本是相倚依本是相倚依焉能分作兩邊飛焉能分作兩邊飛數(shù)無(wú)形時(shí)少直覺(jué)數(shù)無(wú)形時(shí)少直覺(jué)形少數(shù)時(shí)難入微形少數(shù)時(shí)難入微數(shù)形結(jié)合百般好數(shù)形結(jié)合百般好隔離分家萬(wàn)事休隔離分家萬(wàn)事休切莫忘切莫忘,幾何代數(shù)統(tǒng)一體幾何代數(shù)統(tǒng)一體永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離 華羅庚華羅庚2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 108642-20/Ct/h某市一天某市一天24小時(shí)的氣溫變化圖小時(shí)的氣溫變化圖yf(x)，x0，24說(shuō)出氣溫在哪些時(shí)間段內(nèi)是逐漸升高或下降的說(shuō)出氣溫在哪些時(shí)間段內(nèi)是逐漸升高或下降的? ?能用圖象上動(dòng)點(diǎn)能用圖象上動(dòng)點(diǎn)P（x，y）的橫、縱坐標(biāo)）的

2、橫、縱坐標(biāo)關(guān)系來(lái)說(shuō)明上升關(guān)系來(lái)說(shuō)明上升或下降或下降趨勢(shì)嗎趨勢(shì)嗎？ 在某一區(qū)間內(nèi)，在某一區(qū)間內(nèi)，當(dāng)當(dāng)x的值增大時(shí)的值增大時(shí),函數(shù)值函數(shù)值y也增大也增大圖像在該區(qū)間內(nèi)逐漸上升；圖像在該區(qū)間內(nèi)逐漸上升；當(dāng)當(dāng)x的值增大時(shí)的值增大時(shí),函數(shù)值函數(shù)值y反而減小反而減小圖像在該區(qū)間內(nèi)逐漸下降。圖像在該區(qū)間內(nèi)逐漸下降。函數(shù)的這種性質(zhì)稱為函數(shù)的單調(diào)性函數(shù)的單調(diào)性局部上升或下降局部上升或下降下降下降上升上升yx1-11-1yx1-11-1yx1-11-1yx1-11-1 y246810O- -2x84121620246210141822I對(duì)區(qū)間對(duì)區(qū)間I內(nèi)內(nèi) x1，x2 ，當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，時(shí)， 有有f(x1)f(x2

3、)圖象在圖象在區(qū)間區(qū)間I逐漸上升逐漸上升？OxIy區(qū)間區(qū)間I內(nèi)內(nèi)隨著隨著x的增大，的增大，y也增大也增大x1x2f(x1)f(x2)MN對(duì)區(qū)間對(duì)區(qū)間I內(nèi)內(nèi) x1，x2 ，當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，時(shí)， 有有f(x1)f(x2)xx1x2？Iyf(x1)f(x2)OMN任意任意區(qū)間區(qū)間I內(nèi)內(nèi)隨著隨著x的增大，的增大，y也增大也增大圖象在圖象在區(qū)間區(qū)間I逐漸上升逐漸上升對(duì)區(qū)間對(duì)區(qū)間I內(nèi)內(nèi) x1，x2 ，當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，時(shí)， 有有f(x1)f(x2)xx1x2都都yf(x1)f(x2)O設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)榈亩x域?yàn)锳,區(qū)間區(qū)間I A. 如果對(duì)于如果對(duì)于區(qū)間區(qū)間I上的上的任意任意當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，

4、時(shí)，都有都有f(x1 ) f(x2 )，定義定義MN任意任意兩個(gè)自變量的值兩個(gè)自變量的值x1,x2， I 稱為稱為 f (x)的的單調(diào)單調(diào)增區(qū)間增區(qū)間. 那么就說(shuō)那么就說(shuō) f (x)在區(qū)間在區(qū)間I上上是單調(diào)是單調(diào)增函數(shù)增函數(shù)，區(qū)間區(qū)間I內(nèi)內(nèi)隨著隨著x的增大，的增大，y也增大也增大圖象在圖象在區(qū)間區(qū)間I逐漸上升逐漸上升I 那么就說(shuō)在那么就說(shuō)在f(x)這個(gè)區(qū)間上是單調(diào)這個(gè)區(qū)間上是單調(diào)減減函數(shù)函數(shù)，I稱為稱為f(x)的的單調(diào)單調(diào) 減減 區(qū)間區(qū)間.Oxyx1x2f(x1)f(x2)類比單調(diào)增函數(shù)的研究方法定義單調(diào)減函數(shù)類比單調(diào)增函數(shù)的研究方法定義單調(diào)減函數(shù). .xOyx1x2f(x1)f(x2)設(shè)函數(shù)

5、設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)榈亩x域?yàn)锳,區(qū)間區(qū)間I A. 如果對(duì)于屬于定義域如果對(duì)于屬于定義域A內(nèi)內(nèi)某個(gè)區(qū)間某個(gè)區(qū)間I上上的的任意任意兩個(gè)自變量的值兩個(gè)自變量的值x1,x2，設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)榈亩x域?yàn)锳,區(qū)間區(qū)間I A. 如果對(duì)于屬于定義域如果對(duì)于屬于定義域A內(nèi)內(nèi)某個(gè)區(qū)間某個(gè)區(qū)間I上上的的任意任意兩個(gè)自變量的值兩個(gè)自變量的值x1,x2， 那么就說(shuō)在那么就說(shuō)在f(x)這個(gè)區(qū)間上是單調(diào)這個(gè)區(qū)間上是單調(diào)增增 函數(shù)函數(shù)，I稱為稱為f(x)的的單調(diào)單調(diào) 區(qū)間區(qū)間.增增當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，時(shí)，都有都有f(x1 ) f(x2 )，當(dāng)當(dāng)x1x2時(shí)，時(shí)，都有都有 f (x1 ) f(x2 )，單

6、調(diào)區(qū)間單調(diào)區(qū)間 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.54.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x

7、8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2

8、3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -64.5 1 2 3 -1 0 6 7x 8 9y -2 -3 -4 -5 -6寫(xiě)出函數(shù)的遞增區(qū)間和遞減區(qū)間？問(wèn)題問(wèn)題3：函數(shù)在哪些區(qū)間：函數(shù)在哪些區(qū)

9、間y隨隨x的增大而增大？的增大而增大？ 在哪些區(qū)間在哪些區(qū)間y隨隨x的增大而減?。康脑龃蠖鴾p??？問(wèn)題問(wèn)題4：區(qū)間是寫(xiě)開(kāi)區(qū)間還是閉區(qū)間？：區(qū)間是寫(xiě)開(kāi)區(qū)間還是閉區(qū)間？問(wèn)題問(wèn)題5：遞增區(qū)間能用：遞增區(qū)間能用U連接起來(lái)嗎？連接起來(lái)嗎？（2 2）函數(shù)單調(diào)性是針對(duì)某個(gè)）函數(shù)單調(diào)性是針對(duì)某個(gè)區(qū)間區(qū)間而言的，是一個(gè)局部性質(zhì)而言的，是一個(gè)局部性質(zhì); ;（1 1）如果函數(shù)）如果函數(shù) y =f(x)在區(qū)間在區(qū)間I I是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù)，那么是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù)，那么就說(shuō)函數(shù)就說(shuō)函數(shù) y = =f( (x) )在區(qū)間在區(qū)間I I上具有單調(diào)性。上具有單調(diào)性。在單調(diào)區(qū)間上，在單調(diào)區(qū)間上，增函數(shù)的圖象是增函數(shù)的圖

10、象是上升上升的，減函數(shù)的圖象是的，減函數(shù)的圖象是下降下降的。的。判斷判斷1 1：函數(shù)函數(shù) f (x)= x2 在在 是單調(diào)增函數(shù)；是單調(diào)增函數(shù)；, xyo2yx（2 2）函數(shù)單調(diào)性是針對(duì)某個(gè)）函數(shù)單調(diào)性是針對(duì)某個(gè)區(qū)間區(qū)間而言的，是一個(gè)局部性質(zhì)而言的，是一個(gè)局部性質(zhì); ;（1 1）如果函數(shù)）如果函數(shù) y =f(x)在區(qū)間在區(qū)間I I是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù)，那么是單調(diào)增函數(shù)或單調(diào)減函數(shù)，那么就說(shuō)函數(shù)就說(shuō)函數(shù) y = =f( (x) )在區(qū)間在區(qū)間I I上具有單調(diào)性。上具有單調(diào)性。在單調(diào)區(qū)間上，在單調(diào)區(qū)間上，增函數(shù)的圖象是增函數(shù)的圖象是上升上升的，減函數(shù)的圖象是的，減函數(shù)的圖象是下降下降的。的。判

11、斷判斷2 2：定義在：定義在R上的函數(shù)上的函數(shù) f ( (x) )滿足滿足 f (2) (2) f(1)(1)，則函數(shù)則函數(shù) f ( (x) )在在R上是增函數(shù)；上是增函數(shù)；（3 3） x 1, x 2 取值的取值的任意任意性性yxO12f(1)f(2)例例1.畫(huà)出下列函數(shù)圖像，并寫(xiě)出單調(diào)區(qū)間：畫(huà)出下列函數(shù)圖像，并寫(xiě)出單調(diào)區(qū)間：1(1)(0);yxxx1yxy1yx的單調(diào)減區(qū)間是_ (,0)(0,),討論討論1：根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義，根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義，1(0)(,0)(0,)yxx能不能說(shuō)在定義域上是單調(diào)減函數(shù)? 2試討論在和上的單調(diào)性試討論在和上的單調(diào)性？( )(0)kf xkx0,0

12、？ 單調(diào)區(qū)間的書(shū)寫(xiě)：?jiǎn)握{(diào)區(qū)間的書(shū)寫(xiě)： 函數(shù)在其定義域內(nèi)某一點(diǎn)處的函數(shù)值函數(shù)在其定義域內(nèi)某一點(diǎn)處的函數(shù)值是確定的，討論函數(shù)在某點(diǎn)處的單調(diào)是確定的，討論函數(shù)在某點(diǎn)處的單調(diào)性無(wú)意義。若函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處有定性無(wú)意義。若函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處有定義，則寫(xiě)成閉區(qū)間，當(dāng)然寫(xiě)成開(kāi)區(qū)間義，則寫(xiě)成閉區(qū)間，當(dāng)然寫(xiě)成開(kāi)區(qū)間也可以，若函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處無(wú)定義，也可以，若函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處無(wú)定義，則必須寫(xiě)成開(kāi)區(qū)間。則必須寫(xiě)成開(kāi)區(qū)間。變式變式2：討論：討論 的單調(diào)性的單調(diào)性2(0)yaxbxc a成果交流成果交流變式變式1：討論：討論 的單調(diào)性的單調(diào)性2(0)yaxa2(2)2.yx xyy=-x2+21- -1122- -1- -

13、2- -22yx +2的單調(diào)增區(qū)間是_;(,02yx +2的單調(diào)減區(qū)間是_.0,)例例2.畫(huà)出下列函數(shù)圖像，并寫(xiě)出單調(diào)區(qū)間：畫(huà)出下列函數(shù)圖像，并寫(xiě)出單調(diào)區(qū)間：2yaxbxc,2ba,2ba 2(0)yaxbxc a的對(duì)稱軸為2bxa 返回,2ba ,2ba成果運(yùn)用成果運(yùn)用,12( )4f xxax 若若二次函數(shù)二次函數(shù) 在區(qū)間在區(qū)間 上單調(diào)遞上單調(diào)遞增，求增，求a的取值范圍。的取值范圍。 成果運(yùn)用成果運(yùn)用,12( )4f xxax 若若二次函數(shù)二次函數(shù) 在區(qū)間在區(qū)間 上單調(diào)遞上單調(diào)遞增，求增，求a的取值范圍。的取值范圍。 解：解：二次函數(shù)二次函數(shù) 的對(duì)稱軸為的對(duì)稱軸為 , ,由圖象可知只要由圖

14、象可知只要 ，即，即 即可即可. . 2( )4f xxax 2ax 12ax 2a oxy1xy1o例例3.3.判斷函數(shù)判斷函數(shù) 在定義域在定義域 上的單調(diào)性上的單調(diào)性. . 1-1yx-0，1. 任取任取x1，x2D，且，且x1x2；2. 作差作差f(x1)f(x2)；3. 變形（通常是因式分解和配方）；變形（通常是因式分解和配方）；4. 定號(hào)（即判斷差定號(hào)（即判斷差f(x1)f(x2)的正負(fù)）；的正負(fù)）；5. 下結(jié)論下結(jié)論主要步驟主要步驟并給出證明并給出證明證明：在區(qū)間證明：在區(qū)間 上任取兩個(gè)值上任取兩個(gè)值 且且 12,x x12xx則則121211()()(1)(1)f xf xxx 2111xx1212xxxx12,0 x x ，且，且12xx12120,0 xxx x1212()()0,()()f xf xf xf x所以函數(shù)所以函數(shù)