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針對學(xué)友提出的“入門容易,但不會(huì)解題”這一問題,針對函數(shù)單調(diào)性的幾個(gè)常用題型,整理出來,供參考。 初中學(xué)二次函數(shù)時(shí),學(xué)生熟悉這個(gè)語句:y隨x的增大而增大,y隨Ⅹ的增大而減小。這就是高中函數(shù)的單調(diào)性。 y隨X的增大而增大,從圖象上看是上升的,即對任意的X1,X2∈D,且Ⅹ1<X2,有f(X1)<f(X2),也就是增函數(shù)。 y隨X的增大而減小,從圖象上看是下降的,即對任意的X1,X2∈D,且Ⅹ1<Ⅹ2,有f(X1)>f(X2),也就是減函數(shù)。 增加的部分①D是定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間,所以單調(diào)性是函數(shù)的局部性質(zhì)。②單調(diào)區(qū)間。③增減離不開區(qū)間。 函數(shù)的單調(diào)性是對函數(shù)在某一區(qū)間內(nèi)圖象上升或下降狀態(tài)的一種描述。對已經(jīng)學(xué)過的函數(shù),直接利用性質(zhì)得出。必須熟記。要會(huì)證明。 一次函數(shù)y=kX+b(K≠0) 當(dāng)K>0時(shí),在(一∞,+∞)上是增函數(shù); 當(dāng)K<0時(shí),在(一∞,+∞)上是減函數(shù)。 二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠o) 當(dāng)a>0時(shí),在(一∞,一b/2a]上是減函數(shù); 在[一b/2a,+∞)上是增函數(shù)。 當(dāng)a<O時(shí),在(一∞,一b/2a]上是增函數(shù); 在[一b/2a,+∞)上是減函數(shù)。 反比例函數(shù)y=k/X(K≠O) 當(dāng)K>0時(shí),在(一∞,0),(0,+∞)上都是減函數(shù); 當(dāng)k<0時(shí),在(一∞,0),(0,+∞)上都是增函數(shù)。 反比例函數(shù)模型最易出錯(cuò),如說函數(shù)y=2/X是減函數(shù)。錯(cuò)因是對函數(shù)的單調(diào)性定義“定義域上某區(qū)間內(nèi)任意兩個(gè)實(shí)數(shù)”理解不透,單調(diào)性是函數(shù)局部性質(zhì),“定義域”內(nèi)很重要。X=0是函數(shù)無意義。糾錯(cuò):①先確定定義域;②函數(shù)y=2/X是減函數(shù)沒指出區(qū)間。正確解讀:函數(shù)y=2/X在區(qū)間(一∞,O)上是減函數(shù),在(0,+∞)上是減函數(shù);③錯(cuò)寫為:函數(shù)y=2/Ⅹ在(一∞,0)∪(0,+∞)上是減函數(shù)。糾錯(cuò):一個(gè)函數(shù)有幾個(gè)單調(diào)區(qū)間的,用逗號“,”連接,不能用符號“U'和漢字“或”。 一、證明函數(shù)的單調(diào)性 例:討論函數(shù)y=X+1/X在(O,+∞)上的單調(diào)性。 [解析]設(shè)X1,Ⅹ2是(0,+∞)上的任意兩個(gè)數(shù),且X1<X2,則 f(X1)一f(X2)=……=X1一X2+1/X1一1/X2=(X1一X2)[Ⅹ1Ⅹ2一1)/X1Ⅹ2] (此時(shí)X1X2一1的正負(fù)不能確定,要細(xì)分為(0,1]與[1,+∞)兩個(gè)區(qū)間。) ∵O<X1<X2,∴X1一X2<0,X1X2>0。 當(dāng)O<x1<X2<1時(shí),x1x2一1<O,f(Ⅹ1)一f(X2)>0,即f(x1)>f(×2), 函數(shù)在(0,1)上是減函數(shù); 當(dāng)1≤X1<X2時(shí),X1X2一1>0, f(x1)一f(X2)<0,即f(X1)<f(X2),函數(shù)在[1,+∞)上是增函數(shù)。 [解題步驟]按照①任?。涸O(shè)X1,X2∈D,且Ⅹ1<X2。 ②作差:f(X1)一f(X2) ③變形:通分,分解因式,分解到能判斷正負(fù)號為止。 ④判號。 ⑤結(jié)論。f(X1)<f(X2)=>f(X)在D上是增函數(shù);f(X1)>f(X2)=>f(X)在D上是減函數(shù)。 在判斷符號時(shí),若不能確定,則必須細(xì)分。變形時(shí)要分解為不能再分解為止。 二、求復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性 判斷復(fù)合函數(shù)y=f(g(x))單調(diào)性的步驟: ①確定函數(shù)的定義域; ②分解函數(shù)為y=f(u),u=g(Ⅹ); ③分別確定兩個(gè)函數(shù)的單調(diào)性; ④按“同增異減'確定函數(shù)的單調(diào)性。 例:求函數(shù)y=√(X2+X一6)的單調(diào)性。 [解析]函數(shù)的定義域?yàn)?一∞,一3]U[2,+∞)。 設(shè)y=√u,u=X2+X一6,y=√u在u∈[O,+∞)上為增函數(shù),u=X2+X一6在(一∞,一1/2]上遞減,在[一1/2,+∞)上遞增。 故函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為[2,+∞),單調(diào)減區(qū)間為(一∞,一3]。 三、比較大小 若y=f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),則f(a2-a+2)與f(7/4)的大小關(guān)系是 [思路探尋]利用單調(diào)性,比較函數(shù)值的大小,先比較自變量的大小。注意是同一單調(diào)區(qū)間上。 [解析] ∵a2一a+2=(a一1/2)2+7/4≥7/4 f(X)在(0,+∞)上是減函數(shù), ∴f(a2一a+2)≤f(7/4) 四、解不等式 利用單調(diào)性求解含“f”的不等式,抓住兩點(diǎn):①定義域(常被忽視而出錯(cuò));②單調(diào)性。 例:已知y=f(x)在定義域(-1,1)上是減函數(shù),且f(1-a)<f(2a-1),求a的取值范圍. [思路探尋】不等式f(1-a)<f(2a-1)為抽象不等式,不能直接解,考慮到函數(shù)的單調(diào)性,可將函數(shù)值的不等關(guān)系轉(zhuǎn)化為自變量取值的不等關(guān)系,即轉(zhuǎn)化為具體不等式來求解。 【解析】由題意可知 一1<1一a<1且一1<2a-1<1, 解得0<a<1.① 又f(x)在(一1,1)上是減函數(shù),且f(1-a)<f(2a-1) 故1ーa>2a-1,即a<2/3② 由①②可知,0<a<2/3 即所求a的取值范國是0<a<3。 我是數(shù)學(xué)山人行,關(guān)注歡迎!??! |
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