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()[]x g f y =是定义在M 上的函数,若f(x)与g(x)的单调性相反,则()[]x g f y =在M 上是
减函数;若f(x)与g(x)的单调性相同,则()[]x g f y =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:
例1.(1)求函数20.7log (32)y x x =-+的单调区间;
(2)已知2()82,f x x x =+-若2
()(2)g x f x =-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)222()82(2)(2)g x x x =+---4228x x =-++,3()44g x x x '=-+, 令 ()0g x '>,得1x <-或01x <<,令 ()0g x '<,1x >或10x -<<
∴单调增区间为(,1),(0,1)-∞-;单调减区间为(1,),(1,0)+∞-.
例2.设0a >,()x x e a f x a e
=+是R 上的偶函数. (1)求a 的值;(2)证明()f x 在(0,)+∞上为增函数.
例3.若()f x 为奇函数,且在(,0)-∞上是减函数,又(2)0f -=,则()0x f x ⋅<的解集为(,2)(2,)-∞-+∞.
例4.已知函数()f x 的定义域是0x ≠的一切实数,对定义域内的任意12,x x 都有1212()()()f x x f x f x ⋅=+,且当1x >时()0,(2)1f x f >=,
(1)求证:()f x 是偶函数;(2)()f x 在(0,)+∞上是增函数;(3)解不等式2(21)2f x -<. 解:(1)令121x x ==,得(1)2(1)f f =,∴(1)0f =,令121x x ==-,得∴(1)0f -=, ∴()(1)(1)()()f x f x f f x f x -=-⋅=-+=,∴()f x 是偶函数.
(2)设210x x >>,则221111()()()()x f x f x f x f x x -=⋅-221111
()()()()x x f x f f x f x x =+-=
∵210x x >>,∴211x x >,∴21
()x f x 0>,即21()()0f x f x ->,∴21()()f x f x > ∴()f x 在(0,)+∞上是增函数.
(3) 即不等式的解集为(. 例5.函数9()log (8)a f x x x
=+-在[1,)+∞上是增函数,求a 的取值范围. 另解:(用导数求解)令()8a g x x x =+-,函数9()log (8)a f x x x
=+-在[1,)+∞上是增函数, ∴()8a g x x x =+-在[1,)+∞上是增函数,2()1a g x x
'=+, ∴180a +->,且210a x +≥在[1,)+∞上恒成立,得19a -≤<. (四)巩固练习:
1、下列函数中,在区间)2,0(上递增的是 ( )
(A )x
y 1= (B )x y -= (C )1-=x y (D )122++=x x y 2、设函数)(x f 是减函数,且0)(>x f ,下列函数中为增函数的是 ( )
(A ))(1x f y -= (B ))(2x f y = (C ))(log 2
1x f y = (D )2)]([x f y = 3、已知)(x f y =是定义在R 上的偶函数,且)(x f 在(0,+∞)上是减函数,如果01<x ,
02>x 且|,|||21x x <则有
( ) (A )0)()(21>-+-x f x f (B )0)()(21<+x f x f
(C )0)()(21>---x f x f (D )0)()(21<-x f x f
4、已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且在),0[+∞上为增函数,0)3
1
(=f ,则不等式0)(log 8
1>x f 的解集为 ( )
(A ))21,0( (B )),2(+∞ (C )),2()1,21(+∞⋃ (D )),2()21,0(+∞⋃
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(1)()f m f m -<,求实数m 的取值范围。
5、(1)函数3422)(-+-=x x x f 的递增区间为___________;
(2)函数)34(log )(22
1-+-=x x x f 的递减区间为_________
变题:已知()log (2)a f x ax =-在[0, 1]上是减函数,则实数a 的取值范围是____。
答案:1、D 2、C 3、C 4、D 变题:
1 1, 2
⎡⎫
-⎪
⎢⎣⎭ 5(1)(],2
-∞ (2)(]
1,2变题:(1,2)
四、小结:
函数单调性或者求函数单调区间的求法。
五、作业:。