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高中数学北师大版 (2019)选择性必修 第二册6.1 函数的单调性课堂教学课件ppt
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这是一份高中数学北师大版 (2019)选择性必修 第二册6.1 函数的单调性课堂教学课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了-2-，知识梳理，双基自测，-3-，上升的，下降的，-4-，增函数，减函数，区间D等内容，欢迎下载使用。
1.函数的单调性 (1)单调函数的定义
f(x1)
(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是 或 ,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性, 叫做函数y=f(x)的单调区间.
注意:从单调函数的定义可以看出,函数是增函数还是减函数,是对定义域内某个区间而言的.有的函数在其定义域的一个区间上是增函数,而在另一个区间上不是增函数.例如,函数y=x2,当x∈[0,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,0]时是减函数.
3.常用结论(1)函数单调性的常用结论
(3)设∀x1,x2∈D(x1≠x2),则(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在D上单调递增;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在D上单调递减.
(4)①若f(x),g(x)均是区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数;②若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;③函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y= 的单调性相反.
1.下列结论正确的打“√”,错误的打“×”.(1)函数y= 在(-∞,0)∪(0,+∞)内是减函数. ( )(2)函数f(x)=lg5(2x+1)的单调递增区间是(0,+∞). ( )(3)函数y=f(x)在区间[0,+∞)内为增函数,则函数y=f(x)的递增区间为[0,+∞). ( )
2.已知函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递减,且为奇函数,若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]
4.(教材例题改编P31例4)已知 ,x∈[2,6],则f(x)的最大值为 ,最小值为 .
5.函数 的最大值为 .
思考判断函数单调性的基本方法有哪些?
解题心得1.判断函数单调性的四种方法:(1)利用已知函数的单调性,如已知f(x),g(x)为增函数,则-f(x)为减函数,f(x)+g(x)为增函数.(2)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.其关键是作差变形,为了便于判断差的符号,通常将差变成因式连乘(除)或平方和的形式,再结合变量的范围、假定的两个自变量的大小关系及不等式的性质作出判断.(3)图象法:若f(x)是以图象形式给出的,或f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定它的单调性.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调性.2.证明函数在某区间上的单调性有两种方法:(1)定义法,基本步骤为取值、作差或作商、变形、判断.(2)可导函数可以利用导数证明.
3.复合函数单调性的判断方法:复合函数y=f(g(x))的单调性,应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.
对点训练1设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则f(x)是( )A.奇函数,且在区间(0,1)内是增函数B.奇函数,且在区间(0,1)内是减函数C.偶函数,且在区间(0,1)内是增函数D.偶函数,且在区间(0,1)内是减函数
例2求下列函数的单调区间:(1)y=-x2+2|x|+1;思考求函数的单调区间有哪些方法?
解题心得求函数的单调区间与确定单调性的方法一致,常用以下方法:(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义，求单调区间.(3)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,那么可由图象的直观性写出它的单调区间.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.
(2)函数f(x)=(3-x2)ex的单调递增区间是( )A.(-∞,0)B.(0,+∞)C.(-3,1)D.(-∞,-3)和(1,+∞)
对点训练2(1)下列函数在区间(0,+∞)内是减函数的是( )
考向一 利用函数的单调性求函数的值域或最值思考函数最值的几何意义是什么?如何利用函数的单调性求函数的值域或最值?
考向二 利用函数的单调性比较大小
思考如何利用函数的单调性比较大小?
考向三 利用函数的单调性解不等式例5设f(x)是定义在R上的增函数,若f(1-ax-x2)≤f(2-a)对任意a∈ [-1,1]恒成立,则x的取值范围为 . 思考如何解与函数有关的不等式?
考向四 利用函数的单调性求参数的值(或范围)例6(1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)内单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(- ),则a的取值范围是 . (2)已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a的取值范围为 . 思考如何利用函数的单调性求参数的值(或范围)?
(-∞,1]∪[2,+∞)
(2)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,函数在区间(-∞,a]和[a,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上具有单调性,只需a≤1或a≥2,从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞).
解题心得1.函数最值的几何意义:函数的最大值对应图象最高点的纵坐标,函数的最小值对应图象最低点的纵坐标.利用单调性求解最值问题,应先确定函数的单调性,再由单调性求解.2.比较函数值的大小,应先将自变量转化到同一个单调区间内,再利用函数的单调性解决.3.求解含“f”的不等式,应先将不等式转化为f(M)qD.当a>1时,p>q;当0
解析 (1)当0lga(a2+1),即p>q.当a>1时,y=ax和y=lgax在其定义域上均为增函数.故由a3+1>a2+1,可得lga(a3+1)>lga(a2+1),即p>q.综上可得p>q.
(2)∵当x≥0时,f(x)=x2,当x<0时,f(x)=-x2,∴函数f(x)在R上单调递增.由选项知k>0,
1.函数的单调性 (1)单调函数的定义
f(x1)
(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是 或 ,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性, 叫做函数y=f(x)的单调区间.
注意:从单调函数的定义可以看出,函数是增函数还是减函数,是对定义域内某个区间而言的.有的函数在其定义域的一个区间上是增函数,而在另一个区间上不是增函数.例如,函数y=x2,当x∈[0,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,0]时是减函数.
3.常用结论(1)函数单调性的常用结论
(3)设∀x1,x2∈D(x1≠x2),则(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔f(x)在D上单调递增;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔f(x)在D上单调递减.
(4)①若f(x),g(x)均是区间A上的增(减)函数,则f(x)+g(x)也是区间A上的增(减)函数;②若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;③函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y= 的单调性相反.
1.下列结论正确的打“√”,错误的打“×”.(1)函数y= 在(-∞,0)∪(0,+∞)内是减函数. ( )(2)函数f(x)=lg5(2x+1)的单调递增区间是(0,+∞). ( )(3)函数y=f(x)在区间[0,+∞)内为增函数,则函数y=f(x)的递增区间为[0,+∞). ( )
2.已知函数f(x)在(-∞,+∞)内单调递减,且为奇函数,若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]
4.(教材例题改编P31例4)已知 ,x∈[2,6],则f(x)的最大值为 ,最小值为 .
5.函数 的最大值为 .
思考判断函数单调性的基本方法有哪些?
解题心得1.判断函数单调性的四种方法:(1)利用已知函数的单调性,如已知f(x),g(x)为增函数,则-f(x)为减函数,f(x)+g(x)为增函数.(2)定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.其关键是作差变形,为了便于判断差的符号,通常将差变成因式连乘(除)或平方和的形式,再结合变量的范围、假定的两个自变量的大小关系及不等式的性质作出判断.(3)图象法:若f(x)是以图象形式给出的,或f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定它的单调性.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调性.2.证明函数在某区间上的单调性有两种方法:(1)定义法,基本步骤为取值、作差或作商、变形、判断.(2)可导函数可以利用导数证明.
3.复合函数单调性的判断方法:复合函数y=f(g(x))的单调性,应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.
对点训练1设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则f(x)是( )A.奇函数,且在区间(0,1)内是增函数B.奇函数,且在区间(0,1)内是减函数C.偶函数,且在区间(0,1)内是增函数D.偶函数,且在区间(0,1)内是减函数
例2求下列函数的单调区间:(1)y=-x2+2|x|+1;思考求函数的单调区间有哪些方法?
解题心得求函数的单调区间与确定单调性的方法一致,常用以下方法:(1)利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间.(2)定义法:先求定义域,再利用单调性定义，求单调区间.(3)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,那么可由图象的直观性写出它的单调区间.(4)导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.
(2)函数f(x)=(3-x2)ex的单调递增区间是( )A.(-∞,0)B.(0,+∞)C.(-3,1)D.(-∞,-3)和(1,+∞)
对点训练2(1)下列函数在区间(0,+∞)内是减函数的是( )
考向一 利用函数的单调性求函数的值域或最值思考函数最值的几何意义是什么?如何利用函数的单调性求函数的值域或最值?
考向二 利用函数的单调性比较大小
思考如何利用函数的单调性比较大小?
考向三 利用函数的单调性解不等式例5设f(x)是定义在R上的增函数,若f(1-ax-x2)≤f(2-a)对任意a∈ [-1,1]恒成立,则x的取值范围为 . 思考如何解与函数有关的不等式?
考向四 利用函数的单调性求参数的值(或范围)例6(1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)内单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(- ),则a的取值范围是 . (2)已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a的取值范围为 . 思考如何利用函数的单调性求参数的值(或范围)?
(-∞,1]∪[2,+∞)
(2)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,函数在区间(-∞,a]和[a,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上具有单调性,只需a≤1或a≥2,从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞).
解题心得1.函数最值的几何意义:函数的最大值对应图象最高点的纵坐标,函数的最小值对应图象最低点的纵坐标.利用单调性求解最值问题,应先确定函数的单调性,再由单调性求解.2.比较函数值的大小,应先将自变量转化到同一个单调区间内,再利用函数的单调性解决.3.求解含“f”的不等式,应先将不等式转化为f(M)
解析 (1)当0
(2)∵当x≥0时,f(x)=x2,当x<0时,f(x)=-x2,∴函数f(x)在R上单调递增.由选项知k>0,
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