解函式的單調區間的方法和步驟 - 優幫助
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解函式的單調區間的方法和步驟,求函式單調性的基本方法,1樓匿名使用者單調性的定義 ... 轉化為比較一個實數與零的大小,這隻須判斷該實數的符號即可,是問題的簡化;.
解函式的單調區間的方法和步驟,求函式單調性的基本方法
2021-08-2722:53:12字數5696閱讀4056
1樓:匿名使用者
單調性的定義及其三種表述方法:
設有函式y=f(x),(x∈m)
(1)、首先根據函式圖象的特點得出定義的圖象語言表述
如果在定義域的某個區間裡,函式的影象從左到右上升,則函式是增函式;
如果在定義域的某個區間裡,函式的影象從左到右下降,則函式是減函式。
(2)、其次給出函式的相應的性質定義的文字語言表述
如果在某個區間裡y隨著x的增大而增大,則稱y是該區間上的增函式,該區間稱為該函式的遞增區間;
如果在某個區間裡y隨著x的增大而減小,則稱y是該區間上的減函式,該區間稱為該函式的遞減區間。
遞增區間和遞減區間統稱為函式的單調區間,在定義域上的增函式和減函式稱為單調函式。
(3)、最後翻譯為數學符號語言,得到定義的數學語言表述:
如果對於任意的x1、x2∈[a、b]包含於m,
若當x1y2,即f(x1)>f(x2),則稱f(x)在[a、b]上遞減,稱y是該區間上的減函式,[a、b]稱為y=f(x)的單調減區間;
2、定義的剖析:
(1)單調性是函式隨自變數的變化而變化的區域性特性,是函式的一個的區域性性質,在定義域的不同的區域性,函式的單調性可能不同,也可能相同。
因此在說到函式的單調性時,一定要指明所在區間。
例:
y0x
(2)在每個區域性的單調性不同時,整體上必定沒有單調性。
例:二次函式
(3)每個區域性的單調性都相同時,整體上可能有相同的單調性。
例:一次函式
(4)每個區域性的單調性都相同時,整體上也可能沒有單調性。
例:反比例函式
(5)整體上有單調性時,則任意區域性都有相同的單調性。
例:一次函式
(6)整體上沒有單調性時,可能在任意的區域性都沒有單調性。
例:迪裡赫來函式
(7)必須注意x1、x2的任意性,只要有一個反例,即可證明該區間不是函式的單調區間。
例:有間斷點的分段函式
3、(新課標蘇教本必修一課本p34)例題講解
學法指導——典型問題及解法
1、證明或判定函式在給定區間上的單調性的方法與步驟
(1)定義法:[取值、作差(或作商)、變形(化積或配方)、判斷]
作差是把比較兩個實數(或代數式)的大小轉化為比較一個實數與零的大小,這隻須判斷該實數的符號即可,是問題的簡化;
變形是為了把比較複雜的式子化成易判斷符號的形式:
①把差式化為若干個因式的乘積,其中每個因式的符號可以判定;
②不能因式分解時可配方化為若干個完全平方的和,
例:,(作差後變形時先因式分解再配方).
(2)影象法:用描點法作出函式的圖象,並根據圖象的特點判定單調性。
例:,(注意使用描點法作函式圖象的步驟)
2、求函式的單調區間的方法與步驟
(1)求出函式的定義域
(2)將定義域劃分為若干個區間
(3)判定在各個區間上的單調性
(4)確定函式的單調區間
解此類問題的關鍵是要找到定義域的分段點
例:3、比較兩個數的大小的步驟:
①觀察欲比大小的兩個數的結構,把二者不同的部分換成自變數x,相同的部分保持不變,確定擬利用的函式y=f(x)及其定義域。
②把已知的兩個數不同的部分作為該函式的自變數x的兩個值,兩個數作為相應的兩個函式值,並確定自變數所在區間;
③確定該函式在該區間上的單調性;
④根據自變數的大小確定函式值的大小,即已知的兩個數的大小。
例1:(新課標蘇教本必修一p50例1,p67例2)
例2:比較的大小.
解:根據題設的兩個對數,選擇,u∈(0,+∞)
由解得x>–1.
因函式在(0,+∞)上單調遞增,
當x>–1時,有.
故有。
注意:①解題過程中應注意充分利用影象。
②有時兩數結構不相同,需要選擇適當的中介數完成任務。
例:(新課標蘇教本必修一p70no7)
③有時需要利用函式的奇偶性或週期性轉換區間。
例:比較的大小.
答疑解惑
1、定義中對於區間的表示方法問題為何可用一個大寫字母表示?為何不寫端點?
因為區間有各種情況(開、閉、半開半閉、無窮等),有各種不同的表示形式,但都是一個數集,故統一用一個大寫字母表示。
2、單調性改變點的歸屬區間問題
從定義域劃分為區間應遵從不重不漏的原則上來講,兩個相鄰區間的公共端點應只屬於前後其中一個區間。
但在求求一個函式的某個單調區間時,端點能包含進去的應寫成閉區間,即一個點可以同時屬於兩個相鄰的單調區間,但加端點後不單調的情形,就不能加, 一般如果區間的左(右)端點上不是右(左)連續的話,單調區間有可能不能包括端點。
2、單調區間的並集就是定義域的說法正確嗎?
單調區間合起來是定義域,這個結論不完全正確,對於連續函式來說是正確的,但對於一些特殊的函式就不一定對了,
例如:分段函式y=1/x(x<>0)或=0(x=0)
3、根據函式的圖象求函式的單調區間要注意什麼?
圖象一定要準確、完整,對於觀察得出的結論要嚴格證明,根據圖象先猜後證。
4、如何證明函式在某區間上不是單調函式?
只須舉出一個反例即可,
例:y=sinx在不是增函式.
5*、離散函式都不具有單調性”這句話是否正確?
如果把定義域理解為可以是隻包含離散點的情況,這句話是不正確的,如數列的通項公式即為離散函式的表示式,則離散函式可以具有單調性.我們不是總說遞增數列或遞減數列嗎?
如果把定義域理解為不包含只含有離散點的情況,因為離散函式的定義域也是離散的,不具有連續性,故不存在單調區間,也就不具有單調性。
應用例析
1、求函式的值域或最值
閉區間上的單調函式的值域即為兩端點函式值所確定的區間。
兩端點函式值即為函式的最值。
例:(略)
2、證明與自然數有關的命題
例:已知x>-1,且x≠0,,求證:
證明:(分析:)欲證,只需證,
(建構函式:)可令
(判定該函式的單調性:)
是單調遞減函式,又
,即(1+.
3、解方程
例:解方程.
分析:令。
顯然,在公共定義域裡,f(x)是增函式,
g(x)為減函式.直接驗證知f(1)=g(1).以此為基礎,用函式f(x)、g(x)的單調性即可求出原方程的解.
解:設.
在它們共同的定義域裡,f(x)為單調遞增函式,g(x)為單調遞減函式.
顯然f(1)=g(1)且
時,有f(x)>f(1)=g(1)>g(x);
–2<x<1時,有f(x)<f(1)=g(1)<g(x)
即原方程f(x)=g(x)僅有一解x=1
故x=1是原方程的解.
4、證明不等式
例:已知a、b、c,求證:
簡析:觀察題中的的外表特徵,自然會考慮建構函式
f(x)=.顯然,此函式在0≤x<+∞上是增函式.由得出後,原題的證明即能實現.
證明:建構函式,由此可知f(x)在上是單調遞增函式.
5、求引數的取值範圍
例:已知f(x)是奇函式,在實數集r上又是單調遞減函式,且0<θ<時,
,求t的取值範圍.
簡析:因已知函式f(x)是奇函式,將已知不等式移項後可得.然後,根據f(x)是減函式又可得.
最後,根據它的外形特徵可建構函式.易證,它在(0,1)上是減函式.利用此函式的單調性,t的取值範圍即可求得.
解:由題設知.
∵f(x)是奇函式,故有
∴∵f(x)在r上是減函式,故有,整理得.
建構函式,它在(0,1)上是減函式,值域為
綜上所述,用函式單調性解題的關鍵是,通過觀察、分析、聯想,構造一個適當的函式,若構造的這個函式的單調性不明顯,則需證明它具有單調性(如例2),然後根據函式的單調性去求解或證明.
**課題
1、判斷函式單調性的等價定義法(判斷的符號
2、複合函式的單調性判定法則:同增異減。
3、由已知單調性的函式的和、差、積、商構成的函式的的單調性。
知識拓展
1、嚴格單調與非嚴格單調,常值函式。
2、如何利用有關定理判定函式的單調性
①互為反函式的兩個函式具有相同的單調性。
②奇函式在對稱區間上具有相同的單調性
③偶函式在對稱區間上具有相反的單調性。
3、用導數研究函式的單調性
2樓:匿名使用者
和y=x5兩個函式的複合,然後分別確定兩個函式的單調區間,當然前邊那個只是一般地,判斷(而不是證明)函式的單調性,有下面幾種方法。
1。
基本函式法
求函式單調性的基本方法?
3樓:nice千年殺
一般是用導數法。
對f(x)求導,f’(x)=3x²-3=3(x+1)(x-1)
令f’(x)>0,可得到單調遞增區間(-∞,-1)∪(1,+∞),同理單調遞減區間[-1,1]
複合函式還可以用規律法,對於f(g(x)),如果f(x),g(x)都單調遞增(減),則複合函式單調遞增;否則,單調遞減。
口訣:同增異減。
還可以使用定義法,就是求差值的方法。
拓展資料
導數:導數是變化率、是切線的斜率、是速度、是加速度;導數是用來找到“線性近似”的數學工具;導數是線性變換,這是導數的三重認識,定義是函式值的變化量比上自變數的變化量。
4樓:安貞星
1、導數法
首先對函式進行求導,令導函式等於零,得x值,判斷x與導函式的關係,當導函式大於零時是增函式,小於零是減函式。
2、定義法
設x1,x2是函式f(x)定義域上任意的兩個數,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),則此函式為增函式;反知,若f(x1)>f(x2),則此函式為減函式.
3、性質法
若函式f(x)、g(x)在區間b上具有單調性,則在區間b上有:
①f(x)與f(x)+c(c為常數)具有相同的單調性;
②f(x)與c•f(x)當c>0具有相同的單調性,當c<0具有相反的單調性;
③當f(x)、g(x)都是增(減)函式,則f(x)+g(x)都是增(減)函式;
④當f(x)、g(x)都是增(減)函式,則f(x)•g(x)當兩者都恆大於0時也是增(減)函式,當兩者都恆小於0時也是減(增)函式;
4、複合函式同增異減法
對於複合函式y=f[g(x)]滿足“同增異減”法(應注意內層函式的值域),令t=g(x),則三個函式y=f(t)、t=g(x)、y=f[g(x)]中,若有兩個函式單調性相同,則第三個函式為增函式;若有兩個函式單調性相反,則第三個函式為減函式。
拓展資料:
函式的定義:
給定一個數集a,假設其中的元素為x。
現對a中的元素x施加對應法則f,記作f(x),得到另一數集b。
假設b中的元素為y。
則y與x之間的等量關係可以用y=f(x)表示。
我們把這個關係式就叫函式關係式,簡稱函式。
函式單調性的定義:
一般的,設函式y=f(x)的定義域為a,i↔a,如對於區間內任意兩個值x1、x2,
1)、當x12)、當x1>x2時,都有f(x1)>f(x2),那麼就說y=f(x)在區間i上是單調減函式,i稱為函式的單調減區間。
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