函數(shù)的單調(diào)性

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  教學(xué)目標(biāo)

 

  知識(shí)目標(biāo):初步理解增函數(shù)、減函數(shù)、函數(shù)的單調(diào)性、單調(diào)區(qū)間的概念,并掌握判斷一些簡(jiǎn)單函數(shù)單調(diào)性的方法。

 

  能力目標(biāo):?jiǎn)l(fā)學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題,學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和創(chuàng)造地解決問(wèn)題;通過(guò)觀察——猜想——推理——證明這一重要的思想方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新意識(shí)。

 

  德育目標(biāo):在揭示函數(shù)單調(diào)性實(shí)質(zhì)的同時(shí)進(jìn)行辯證唯物主義思想教育。:

 

  教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)單調(diào)性的有關(guān)概念的理解

 

  教學(xué)難點(diǎn):利用函數(shù)單調(diào)性的概念判斷或證明函數(shù)單調(diào)性

 

  教    具:  多媒體課件、實(shí)物投影儀

 

  教學(xué)過(guò)程:

 

  一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入課題

 

  [引例1]如圖為2006年黃石市元旦24小時(shí)內(nèi)的氣溫變化圖.觀察這張氣溫變化圖:

 

     

 

  問(wèn)題1:氣溫隨時(shí)間的增大如何變化?

 

  問(wèn)題2:怎樣用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述“隨著時(shí)間的增大氣溫逐漸升高”這一特征?

 

  [引例2]觀察二次函數(shù)的圖象,從左向右函數(shù)圖象如何變化?并總結(jié)歸納出函數(shù)圖象中自變量x和 y值之間的變化規(guī)律。

 

  結(jié)論:(1)y軸左側(cè):逐漸下降; y軸右側(cè):逐漸上升;

 

  (2)左側(cè) y隨x的增大而減。挥覀(cè)y隨x的增大而增大。

 

  上面的結(jié)論是直觀地由圖象得到的。還有很多函數(shù)具有這種性質(zhì),因此,我們有必要對(duì)函數(shù)這種性質(zhì)作更進(jìn)一步的一般性的討論和研究。

 

  二、給出定義,剖析概念

 

 、俣x:對(duì)于函數(shù)f(x)的定義域I內(nèi)某個(gè)區(qū)間上的任意兩個(gè)自變量的值

 

 、湃舢(dāng)<時(shí),都有f()<f(),則f(x)在這個(gè)區(qū)間上是增函數(shù)(如圖3);

 

 、迫舢(dāng)<時(shí),都有f()>f(),則f(x) 在這個(gè)區(qū)間上是減函數(shù)(如圖4)。

 

      

 

  ②單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間

 

  若函數(shù)y=f(x)在某個(gè)區(qū)間是增函數(shù)或減函數(shù),則就說(shuō)函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有單調(diào)性,這一區(qū)間叫做函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間.此時(shí)也說(shuō)函數(shù)是這一區(qū)間上的單調(diào)函數(shù).由此可知單調(diào)區(qū)間分為單調(diào)增區(qū)間和單調(diào)減區(qū)間。

 

  注意:

 

  (1)函數(shù)單調(diào)性的幾何特征:在單調(diào)區(qū)間上,增函數(shù)的圖象是上升的,減函數(shù)的圖象是下降的。

 

  當(dāng)x1 <x2時(shí),都有f(x1)<f(x2) y隨x增大而增大;當(dāng)x1 <x2時(shí),都有f(x1)>f(x2)y隨x增大而減小。

 

  幾何解釋:遞增 函數(shù)圖象從左到右逐漸上升;遞減 函數(shù)圖象從左到右逐漸下降。

 

 。2)函數(shù)單調(diào)性是針對(duì)某一個(gè)區(qū)間而言的,是一個(gè)局部性質(zhì)。

 

  

 

  有些函數(shù)在整個(gè)定義域內(nèi)是單調(diào)的;有些函數(shù)在定義域內(nèi)的部分區(qū)間上是增函數(shù),在部分區(qū)間上是減函數(shù);有些函數(shù)是非單調(diào)函數(shù),如常數(shù)函數(shù)。

 

  。

 

  判斷2:定義在R上的函數(shù) f (x)滿足 f (2)> f(1),則函數(shù) f (x)在R上是增函數(shù)。(×)

 

  函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在一個(gè)單調(diào)區(qū)間上的“整體”性質(zhì),具有任意性,不能用特殊值代替。

 

  訓(xùn)練:畫(huà)出下列函數(shù)圖像,并寫(xiě)出單調(diào)區(qū)間:

 

 

  三、范例講解,運(yùn)用概念

 

  例1 、如圖,是定義在閉區(qū)間[-5,5]上的函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象說(shuō)出的單調(diào)區(qū)間,以及在每一單調(diào)區(qū)間上,函數(shù)是增函數(shù)還減函數(shù)。

 

     

 

  注意:

 

  (1)函數(shù)的單調(diào)性是對(duì)某一個(gè)區(qū)間而言的,對(duì)于單獨(dú)的一點(diǎn),由于它的函數(shù)值是唯一確定的常數(shù),因而沒(méi)有增減變化,所以不存在單調(diào)性問(wèn)題。

 

  (2)在區(qū)間的端點(diǎn)處若有定義,可開(kāi)可閉,但在整個(gè)定義域內(nèi)要完整。

 

  例2 判斷函數(shù) f (x) =3x+2 在R上是增函數(shù)還是減函數(shù)?并證明你的結(jié)論。

 

  引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析證明思路,同時(shí)展示證明過(guò)程:

 

  證明:設(shè)任意的,且,則

 

      

 

       由,得

 

  于是

 

  即。

 

  所以,在R上是增函數(shù)。

 

      分析證明中體現(xiàn)函數(shù)單調(diào)性的定義。

 

  利用定義證明函數(shù)單調(diào)性的步驟:

 

 、偃我馊≈担杭丛O(shè)x1、x2是該區(qū)間內(nèi)的任意兩個(gè)值,且x1<x2

 

 、谧鞑钭冃危鹤鞑頵(x1)-f(x2),并因式分解、配方、有理化等方法將差式向有利于判斷差的符號(hào)的方向變形

 

 、叟袛喽ㄌ(hào):確定f(x1)-f(x2)的符號(hào)

 

 、艿贸鼋Y(jié)論:根據(jù)定義作出結(jié)論(若差0,則為增函數(shù);若差0,則為減函數(shù))

 

  即“任意取值——作差變形——判斷定號(hào)——得出結(jié)論”

 

  例3、 證明函數(shù)在(0,+)上是減函數(shù).

 

  證明:設(shè),且,則

 

          (*) 

 

  由,得

 

  又由,得,

 

  于是即。

 

  即。

 

  所以,函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)減函數(shù)。

 

  問(wèn)題1 :在上是什么函數(shù)?(減函數(shù))

 

  問(wèn)題2 :能否說(shuō)函數(shù)在定義域上是減函數(shù)?    (學(xué)生討論得出)

 

  四、課堂練習(xí),知識(shí)鞏固    

 

     課本59頁(yè) 練習(xí):第1、3、4題。

 

  五、課堂小結(jié),知識(shí)梳理

 

  1、增、減函數(shù)的定義。

 

  函數(shù)單調(diào)性是對(duì)定義域的某個(gè)區(qū)間而言的,反映的是在這一區(qū)間上函數(shù)值隨自變量變化的性質(zhì)。

  2、函數(shù)單調(diào)性的判斷方法:(1)利用圖象觀察;(2)利用定義證明:

 

  證明的步驟:任意取值——作差變形——判斷符號(hào)——得出結(jié)論。

 

  六、布置作業(yè),教學(xué)延伸

 

  課本60頁(yè) 習(xí)題2.3 :第4、5、6題。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/183795.html

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