教學目的:
1、理解函式的單調性、最大(小)值及其幾何意義;結合具體函式,了解函式奇偶性的含義。
2、會運用函式圖象理解和研究函式的性質。
教學過程
一、知識點總結
1.函式的單調性(區域性性質)
(1)增函式
設函式y=f(x)的定義域為i,如果對於定義域i內的某個區間d內的任意兩個自變數x1,x2,當x1(2)減函式
如果對於區間d上的任意兩個自變數的值x1,x2,當x1注意:函式的單調性是函式的區域性性質;
(3)圖象的特點
如果函式y=f(x)在某個區間是增函式或減函式,那麼說函式y=f(x)在這一區間上具有(嚴格的)單調性,在單調區間上增函式的圖象從左到右是上公升的,減函式的圖象從左到右是下降的.
(4) 函式單調區間與單調性的判定方法
(a) 定義法:
① 任取x1,x2∈d,且x1②作差f(x1)-f(x2);
③變形(通常是因式分解和配方);
④ 定號(即判斷差f(x1)-f(x2)的正負);
⑤ 下結論(指出函式f(x)在給定的區間d上的單調性).
(b)圖象法(從圖象上看公升降)
(c)復合函式的單調性
復合函式f[g(x)]的單調性與構成它的函式u=g(x),y=f(u)的單調性密切相關,其規律:「同增異減」
注意:函式的單調區間只能是其定義域的子區間 ,不能把單調性相同的區間和在一起寫成其並集.
2、函式的奇偶性(整體性質)
(1)偶函式
一般地,對於函式f(x)的定義域內的任意乙個x,都有f(-x)=f(x),那麼f(x)就叫做偶函式.
(2)奇函式
一般地,對於函式f(x)的定義域內的任意乙個x,都有f(-x)=—f(x),那麼f(x)就叫做奇函式.
(3)具有奇偶性的函式的圖象的特徵
偶函式的圖象關於y軸對稱;奇函式的圖象關於原點對稱.
利用定義判斷函式奇偶性的步驟:
1 首先確定函式的定義域,並判斷其是否關於原點對稱;
2 確定f(-x)與f(x)的關係;
③ 作出相應結論:若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,則f(x)是偶函式;若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,則f(x)是奇函式.
注意:函式定義域關於原點對稱是函式具有奇偶性的必要條件.首先看函式的定義域是否關於原點對稱,若不對稱則函式是非奇非偶函式.若對稱,(1)再根據定義判定; (2)由 f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1來判定; (3)利用定理,或借助函式的圖象判定 .
3、函式的解析表示式
(1)函式的解析式是函式的一種表示方法,要求兩個變數之間的函式關係時,一是要求出它們之間的對應法則,二是要求出函式的定義域.
(2)求函式的解析式的主要方法有:湊配法待定係數法換元法消參法
4、函式最大(小)值
①利用二次函式的性質(配方法)求函式的最大(小)值;
②利用圖象求函式的最大(小)值;
③利用函式單調性的判斷函式的最大(小)值:
如果函式y=f(x)在區間[a,b]上單調遞增,在區間[b,c]上單調遞減則函式y=f(x)在x=b處有最大值f(b);
如果函式y=f(x)在區間[a,b]上單調遞減,在區間[b,c]上單調遞增則函式y=f(x)在x=b處有最小值f(b);
二. 典型例題講解
1、函式單調性的判斷
例1. 試討論函式中的單調性(其中)。
解析:設
則因此,當時,
即此時函式為減函式;
當時,即此時函式為增函式。
【總結】
1、證明函式單調性時,一定要嚴格按照定義來證明,主要步驟是:①設元;②作差(商);③變形;④判斷符號;⑤定論。變形要徹底,一般通過因式分解、配方等手段,直到符號的判定非常明顯。
2、判斷函式單調性的常用方法:
①定義法。
②兩個增(減)函式的和為增(減)函式;乙個增(減)函式與乙個減(增)函式的差是增(減)函式;當f(x)恒為正或恒為負時,與的單調性相反。
③奇函式在對稱的兩個區間上有相同的單調性,偶函式在對稱的兩個區間上有相反的單調性。
④如果f(x)在區間d上是增(減)函式,那麼f(x)在d的任一子區間上也是增(減)函式。
⑤如果和單調性相同,那麼是增函式;如果和單調性相反,那麼是減函式。
⑥如果f(x)在區間d上可導且在區間d上恆大於(小於)零,則在區間d上單調遞增(減)。
2、求函式的單調區間
例2. 求下列函式的單調區間:
(1)(2)
(3)(4)
分析:求給定函式的單調區間通常採用以下方法:①利用已知函式的單調性;②圖象法;③定義法(利用單調性的定義**);④導數法.
解析:(1)對稱軸為∴f(x)在上是增函式,在上是減函式。
(2)由一次函式的單調性可得:f(x)在上是減函式,在上是增函式。
(3)其圖象如圖所示。
由此可知:在上是增函式。
在上是減函式。
(4)方法一:設,則
由於的符號不能確定,因此需要對的取值進行討論。
當時,有
即∴f(x)在上是減函式。
當時,有
即∴f(x)在上是增函式。
方法二:
或(捨去)。
又當時,
∴f(x)在上是增函式,
時,∴f(x)在上是減函式。
點評:①函式的單調區間是函式定義域的子集或真子集,求函式的單調區間必須首先確定函式的定義域,求函式的單調區間的運算應該在函式的定義域內進行.
②可以熟記一些基本函式的單調性,化一些複雜的函式為基本函式組合形式後利用已知結論判斷.
③函式的單調區間可以是開的,也可以是閉的,也可以是半開半閉的,對於閉區間上的連續函式來說,只要在開區間上單調,它在閉區間上也單調.因此,只要單調區間端點使f(x)有意義,都可以使單調區間包括端點.
3、函式的值域(最值)的求法
例3. 求下列函式的值域。
分析:本題主要考查函式值域問題,考查運算能力、數學轉化的思想,對於(1),利用判別式法或分離常數進行轉化;對於(2),利用換元法轉化為二次函式的值域問題;對於(3),利用基本不等式或利用函式的單調性求解;對於(4),由函式的有界性或由幾何法求解;對於(5),用求導數法求解.
解析:(1)方法一:
(2)方法一:設得
方法二:∴定義域為
∵函式在上均單調遞增,
(3)方法一:當時,
當且僅當時,取等號;
當時,當且僅當時,取等號。
綜上,所求函式的值域為
方法二:先證此函式的單調性
任取且∴當或時,f(x)遞增,
當或時,f(x)遞減。
故時,時,
∴所以函式的值域為
4、函式的奇偶性及其應用
例4. 判斷下列函式的奇偶性,並說明理由。
(1)(2)
(3)(4)
分析:判斷函式的奇偶性,首先要檢驗其定義域是否關於原點對稱,若關於原點對稱,再嚴格按照奇偶性的定義進行推理判斷.
解析:(1)由於的定義域不是關於原點對稱的區間,因此,f(x)是非奇非偶函式。
(2)已知f(x)的定義域為其定義域關於原點對稱。
又即∴f(x)是偶函式。
(3)∵f(x)的定義域為且其定義域關於原點對稱,並且有
即為奇函式。
(4)的定義域關於原點對稱,∵當時,
當時,∴f(x)為奇函式。
例5. 函式是奇函式,且當時是增函式,若求不等式的解集。
解析:∵是奇函式,
又∵在上是增函式,
∴在上是增函式,若即
解得或若
解得∴原不等式的解集是
【總結】
1、解含有抽象符號「f」的不等式時,關鍵是符號「f」的「穿」和「脫」。在這裡,首先要穿上符號「f」,然後再利用函式的單調性脫去「f」,使之成為能夠求解的普通不等式。
2、單調性的定義實質上給出了自變數與函式值大小關係的轉化。如果f(x)在d上為增函式,則,如果f(x)在d上為減函式,則,以上也是脫去符號「f」的重要手段。
3、在關於原點對稱的兩個區間上,奇函式的單調性相同,偶函式的單調性相反。
家庭作業
1.已知函式為偶函式,
則的值是( )
a. b.
c. d.
2.若偶函式在上是增函式,則下列關係式中成立的是( )
a.b. c.
d. 3.如果奇函式在區間上是增函式且最大值為,
那麼在區間上是( )
a.增函式且最小值是 b.增函式且最大值是
c.減函式且最大值是 d.減函式且最小值是
4.設函式是奇函式。若則
部析:本題考查奇函式的概念。
答案:-3
解析:∵是奇函式,
故填-3。
5.已知函式的定義域為,且同時滿足下列條件:(1)是奇函式;
(2)在定義域上單調遞減;(3)求的取值範圍。
函式的基本性質
考情展望 1.考查給定函式 或抽象函式 的定義域.2.以分段函式為載體,考查函式的求值 值域及引數的範圍等問題.3.以新定義 新情景為載體,考查函式的表示方法 最值等問題 一 函式及對映的概念 二 函式的定義域 值域 相等函式 1 定義域 在函式y f x x a中,自變數x的取值範圍 數集a 叫做...
函式的基本性質
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函式的基本性質小結
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