高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)(精选4篇)
篇1:高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)
函数单调性
“函数单调性”是高中数学必修1教材中函数的一个重要性质,是研究比较几个数的大小、对函数作定性分析、以及与其他知识的综合应用上都有广泛的应用,是后面学习反函数、不等式、导数等内容的基础,又是培养逻辑推理能力的重要素材。它常伴随着函数的其他性质解决问题。对学生来说,函数的单调性早已有所知,然而没有给出过定义,只是从直观上接触过这一性质。学生对此有一定的感性认识,对概念的理解有一定好处,但另一方面学生也会觉得是已经学过的知识,感觉乏味。因此,在设计教案时,加强对概念的分析,希望能够使学生认识到看似简单的定义中有不少值得去推敲、去琢磨的东西。本节内容的教学重点为函数单调性的概念形成及判断。教学难点是用定义法证明函数单调性的方法步骤。
我设计意图是--提高有效教学能力,促进学生有效学习。教学中我采取发现法、多媒体辅助教学。具体流程是:
首先创设情境、激发兴趣。研究实际生活中上下楼梯的问题,充分调动学生积极性,营造亲切活跃的课堂氛围;渗透建模思想,培养学生应用数学的意识,通过实例使学生感受单调性的内涵,缩短心理距离,降低理解难度。
其次,探索新知。引导学生经历直观感知、观察发现、归纳类比的思维过程,发展数学思维能力。针对函数图象,依据循序渐进原则,设计三个问题,学生直接回答的同时教师利用多媒体的优势,展示图象及动画,使学生理解增减函数定义。学生各抒己见,这时教师及时对学生鼓励评价,会激发学生探究知识的热情。这一过程教会学生与人合作,提供了灵感思维的空间,在对概念理解基础上,强化了单调区间这一概念。鼓励学生自主探索归纳类比三例,师生合作得出增减函数、函数单调性、单调区间的定义,然后设计判断对错题,达到细、深、全面的理解定义,学生经历了“再创造知识”的过程,利于发展创新意识。
再次,巩固新知,由感性到理性,引导学生逐步探究利用图象判断函数的单调性和根据定义判断或证明函数的单调性两种方法。体验了数学方法发现和创造的历程。探究时先以基本初等函数为载体,再深化扩展为函数的一般性质。从而理解掌握二次函数、一次函数、反比例函数的单调性。为后面的学习及综合应用奠定基础,同时培养学生的创新意识和逻辑思维能力。
上课时不贪图进度和难度。按照大纲要求,将概念引入、讲解、重点分析、举例巩固、课后练习。这堂课无论是自己或者学生都反映良好,概念清晰,学生在完成课后作业的时候也准确率较高。如何利用有限的课堂教学时间,使学生在准确理解“函数的单调性”的有关概念的基础上,掌握数形结合的思想方法,加深对概念的认识,为进一步的转化为程序性知识做铺垫。我利用课本的引例,即利用二次函数和三次函数的图象,让学生直观地看到“单调递增”或“单调递减”的现象,然后就单刀直入地提出了“函数的单调性”这个概念,解释一下要点“任意”、“都有”、“定义域”、“区间”,为了让学生对概念理解的更透彻,突出重点,后续学习更加顺利,我还加入了一次函数和反比例函数。这样的安排,一方面是考虑到学生实际情况(直观现象容易为其所接受),一方面也是尽最大可能地利用课本承前启后。学生在描述上述三个函数图象的时候较为顺利,此时我引导学生观察一次函数的图象,描述其的特征:从左往右图象上升。然后顺势提出让学生观察其余两个函数的图象,是否有类似的现象。学生1:二次函数图象上升;学生2:二次函数图象下降;学生3:二次函数图象下降后上升。学生1和学生2在学生3回答后感觉自己似乎错了,但又说不请理由。此时,教师指出:在同一个观察任务中必须按照一定的标准,观察的顺序应沿x轴的正方向即“从左向右”,即可得到正确答案。学生在理解错误原因过程中亦得到了正确的研究方法。通过观察,大家发现了上述三个函数存在从左往右看图象上升或下降的现象,及时提出课题“函数的单调性”,并指出以上函数的单调性及增减函数的名词。直观上承认这一性质以后,我放弃了以前直奔主题的做法,结合学生常常接触上下楼为情景。由学生仿照刚才的分析,解释图象的“单调”特征。继而提出:图象特征如何转化为数学语言?经过思考,通过图象直观的影响,教师的启发,学生归纳总结函数单调性的定义。到此,学生通过自身的探索终于接近目的地,自己给出了“增函数”的定义。我让学生打开书本,与书上的定义进行比较,肯定他们的成果,并提示采用书本更为精确的用语。这个定义的给出,与以往我生硬地将课本定义直接给出大相径庭,由学生容易接受的直观图象开始,先形成“单调性”是函数的一种现象、“增(减)函数”是什么样的这样的印象,由学生自主探索接近、得到定义,学生对此印象深刻,理解深入,而且激发了学生的自信心:原来自己也可以写数学定义。兴奋点启动以后,后续的学习就顺利多了,“减函数”,“单调区间”的定义很快给出,突破了难点。最后指出“函数的单调性”本质上反映了函数随自变量的变化函数值相应地发生变化的性质。这个结论的提出,在一定的高度上对“函数的单调性”作出了最本质的概括,学生通过学法指导,收到了我预期的效果。
篇2:高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)
一、目标认知 学习目标:
1.理解函数的单调性、奇偶性定义;
2.会判断函数的单调区间、证明函数在给定区间上的单调性; 3.会利用图象和定义判断函数的奇偶性;
4.掌握利用函数性质在解决有关综合问题方面的应用.重点、难点:
1.对于函数单调性的理解;
2.函数性质的应用.二、知识要点梳理 1.函数的单调性
(1)增函数、减函数的概念
一般地,设函数f(x)的定义域为A,区间
如果对于M内的任意两个自变量的值x1、x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间M上是增函数;
如果对于M内的任意两个自变量的值x1、x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在区间M上是减函数.如果函数f(x)在区间M上是增函数或减函数,那么就说函数f(x)在区间M上具有单调性,M称为函数f(x)的单调区间.要点诠释:
[1]“任意”和“都”;
[2]单调区间与定义域的关系----局部性质;
[3]单调性是通过函数值变化与自变量的变化方向是否一致来描述函数性质的;
[4]不能随意合并两个单调区间.(2)已知解析式,如何判断一个函数在所给区间上的单调性?
基本方法:观察图形或依据定义.2.函数的奇偶性
偶函数:若对于定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)称为偶函数.奇函数:若对于定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)称为奇函数.要点诠释:
[1]奇偶性是整体性质;
[2]x在定义域中,那么-x在定义域中吗?----具有奇偶性的函数,其定义域必定是关于原点对称的;
[3]f(-x)=f(x)的等价形式为:,f(-x)=-f(x)的等价形式为:;
[4]由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义,则必有f(0)=0;
[5]若f(x)既是奇函数又是偶函数,则必有f(x)=0;
[6],.三、规律方法指导
1.证明函数单调性的步骤:
(1)取值.设是
定义域内一个区间上的任意两个量,且
;
(2)变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
(3)定号.判断差的正负或商与1的大小关系;
(4)得出结论.2.函数单调性的判断方法:
(1)定义法;
(2)图象法;
(3)对于复合函数在区间
或者,若
在区间上是单调函数;若
为增函数;若
上是单调函数,则
与与单调性相同(同时为增或同时为减),则单调性相反,则
为减函数.3.常见结论:
(1)若
(2)若是增函数,则和
为减函数;若
和
是减函数,则
为增函数;
均为增(或减)函数,则在的公共定义域上为增(或减)函数;
(3)若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;
若
(4)若奇函数数,且有最小值 且在为减函数,则函数为减函数,则
在为增函数.在是增函是增函数.上是增函数,且有最大值
在;若偶函数是减函数,则 经典例题透析
类型
一、函数的单调性的证明
1.证明函数上的单调性.证明:
总结升华:
[1]证明函数单调性要求使用定义;
[2]如何比较两个量的大小?(作差)
[3]如何判断一个式子的符号?(对差适当变形)
举一反三:
【变式1】用定义证明函数
总结升华:可以用同样的方法证明此函数在上是减函数.上是增函数;在今后的学习中经常会碰到这个函数,在此可以尝试利用函数的单调性大致给出函数的图象.类型
二、求函数的单调区间
2.判断下列函数的单调区间;
(1)y=x2-3|x|+2;(2)
举一反三:
【变式1】求下列函数的单调区间:
(1)y=|x+1|;(2)
总结升华:
[1]数形结合利用图象判断函数单调区间;
[2]关于二次函数单调区间问题,单调性变化的点与对称轴相关.[3]复合函数的单调性分析:先求函数的定义域;再将复合函数分解为内、外层函数;利用已知函数的单调性解决.关注:内外层函数同向变化复合函数为增函数;内外层函数反向变化复合函数为减函数.类型
三、单调性的应用(比较函数值的大小,求函数值域,求函数的最大值或最小值)
3.已知函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,比较f(a2-a+1)与 的大小.4.求下列函数值域:
(1); 1)x∈[5,10]; 2)x∈(-3,-2)∪(-2,1);
(2)y=x2-2x+3;
1)x∈[-1,1]; 2)x∈[-2,2].举一反三:
【变式1】已知函数.(1)判断函数f(x)的单调区间;
(2)当x∈[1,3]时,求函数f(x)的值域.思路点拨:这个函数直接观察恐怕不容易看出它的单调区间,但对解析式稍作处理,即可得到我们相对熟悉的形式.域.,第二问即是利用单调性求函数值
5.已知二次函数f(x)=x2-(a-1)x+5在区间
上是增函数,求:(1)实数a的取值范围;(2)f(2)的取值范围.类型
四、判断函数的奇偶性
6.判断下列函数的奇偶性:
(1)
(2)
(3)f(x)=x2-4|x|+3
(4)f(x)=|x+3|-|x-3|
(5)
(6)
(7)
思路点拨:根据函数的奇偶性的定义进行判断.举一反三:
【变式1】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(3)f(x)=x2+x+1;
(4).思路点拨:利用函数奇偶性的定义进行判断.举一反三:
【变式2】已知f(x),g(x)均为奇函数,且定义域相同,求证:f(x)+g(x)为奇函数,f(x)·g(x)为偶函数.类型
五、函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)
7.已知f(x)=x5+ax3-bx-8,且f(-2)=10,求f(2).8.f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=x2-x,求当x≥0时,f(x)的解析式,并画出函数图象.6 9.设定义在[-3,3]上的偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增,当f(a-1)<f(a)时,求a的取值范围.类型
六、综合问题
10.定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式,其中成立的是_________.①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);
②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);
③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);
④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a).(1)11.求下列函数的值域:
(2)
(3)的图象与f(x)
思路点拨:(1)中函数为二次函数开方,可先求出二次函数值域;(2)由单调性求值域,此题也可换元解决;(3)单调性无法确定,经换元后将之转化为熟悉二次函数情形,问题得到解决,需注意此时t范围.解:
12.已知函数f(x)=x2-2ax+a2-1.(1)若函数f(x)在区间[0,2]上是单调的,求实数a的取值范围;
(2)当x∈[-1,1]时,求函数f(x)的最小值g(a),并画出最小值函数y=g(a)的图象.7 13.已知函数f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,f(2)=1,且定义域上任意x、y都满足f(xy)=f(x)+f(y),解不等式:f(x)+f(x-2)≤3.证明:
14.判断函数上的单调性,并证明.15.设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,试讨论f(x)的奇偶性,并求f(x)的最小值.解:
学习成果测评 基础达标
一、选择题
1.下面说法正确的选项()
A.函数的单调区间就是函数的定义域
B.函数的多个单调增区间的并集也是其单调增区间
C.具有奇偶性的函数的定义域定关于原点对称
D.关于原点对称的图象一定是奇函数的图象
2.在区间上为增函数的是()
A.
C.
B.
D.
3.已知函数
A.B.4.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是()
C.D.为偶函数,则的值是()
A.
B.
C. 5.如果奇函数是()
A.增函数且最小值是
C.减函数且最大值是
6.设是定义在在区间
D.
上是增函数且最大值为,那么
在区间
上
B.增函数且最大值是
D.减函数且最小值是
上的一个函数,则函数,在上一定是()
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数.7.下列函数中,在区间
上是增函数的是()
A.
B.
C.
D.
8.函数f(x)是定义在[-6,6]上的偶函数,且在[-6,0]上是减函数,则()
A.f(3)+f(4)>0
B.f(-3)-f(2)<0
C.f(-2)+f(-5)<0
D.f(4)-f(-1)>0
二、填空题
1.设奇函数的定义域为,若当的解是____________.时,的图象
如右图,则不等式
2.函数
3.已知
4.若函数____________.5.函数____________.三、解答题 的值域是____________.,则函数的值域是____________.是偶函数,则的递减区间是在R上为奇函数,且,则当,1.判断一次函数
2.已知函数(2)在定义域上
反比例函数,二次函数的单调性.的定义域为,且同时满足下列条件:(1)是奇函数;
单调递减;(3)
3.利用函数的单调性求函数
4.已知函数
① 当
求的取值范围.的值域;
.时,求函数的最大值和最小值;
在区间
上是单调函数.② 求实数的取值范围,使能力提升
一、选择题
1.下列判断正确的是()
A.函数数
C.函数函数
2.若函数
A.
C.
3.函数
A.
C.
4.已知函数围是()
A.
B.
是奇函数
B.函数是偶函
是非奇非偶函数
D.函数既是奇函数又是偶
在上是单调函数,则的取值范围是()
B.
D.的值域为()
B.
D.
在区间上是减函数,则实数的取值范
C.
D.
5.下列四个命题:(1)函数增函数;(2)若 函数的递增区间为正确命题的个数是()
在时是增函数,与;(4)
也是增函数,所以
且
是;(3)
轴没有交点,则
和
表示相等函数.其中
A.
B.
C.
D.
6.定义在R上的偶函数则()
A.
C.
二、填空题
1.函数
2.已知定义在______.上的奇函数,满足,且在区间上为递增,B.
D.的单调递减区间是____________________.,当时,那么时,3.若函数
4.奇函数
则
5.若函数
三、解答题
1.判断下列函数的奇偶性 在区间
在上是奇函数,则的解析式为________.上是增函数,在区间__________.上的最大值为8,最小值为-1,在上是减函数,则的取值范围为__________.(1)
(2)
2.已知函数且当时,的定义域为,且对任意
是,都有
上的减函数;(2)函数,恒成立,证明:(1)函数是奇函数.3.设函数与的定义域是
且,是偶函数,是奇函数,且
4.设为实数,函数
(1)讨论
,求和的解析式.,的最小值..的奇偶性;(2)求综合探究
1.已知函数,的奇偶性依次为()
A.偶函数,奇函数
B.奇函数,偶函数
C.偶函数,偶函数
D.奇函数,奇函数
2.若是偶函数,其定义域为,且在,则
上是减函数,则的大小关系是()
A.>
B.<
C.
D.
3.已知_____.,那么=
4.若
在区间上是增函数,则的取值范围是________.5.已知函数果对于
6.当
7.已知
的定义域是,且满足,(1)求
;(2)解不等式,如
篇3:高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)
一、选择题 1.以x为自变量的四个函数中,是指数函数的为()xxA.y=(e-1)B.y=(1-e)x12+C.y=3
D.y=x
x2.函数y=2-8的定义域为()A.(-∞,3)B.(-∞,3] C.(3,+∞)D.[3,+∞)x3.函数y=a+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1)B.(1,0)C.(2,1)D.(0,2)x4.函数y=16-4的值域是()A.[0,+∞)
B.[0,4] C.[0,4)
D.(0,4)x5.函数y=a,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()
二、填空题 x6.已知集合A={x|1≤2<16},B={x|0≤x<3,x∈N},则A∩B=________. 1
f(x+2),x<0,.7已知函数f(x)满足f(x)=则f(-7.5)的值为x2,x≥0,________. x8.函数y=a(-2≤x≤3)的最大值为2,则a=________.
三、解答题 4x52x1+-9.求不等式a>a(a>0,且a≠1)中x的取值范围. 1x10.若0≤x≤2,求函数y=4x--3·2+5的最大值和最小值. 2
B级 能力提升 21x-1.若f(x)=-x+2ax与g(x)=(a+1)在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是()11,10,A.B. 22.[0C,1]
D.(0,1] x2.已知f(x)=a+b的图象如图所示,则f(3)=________. 3.已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,当x∈[-1,0]时,1a函数的解析式为f(x)=-(a∈R).
xx42(1)试求a的值;(2)写出f(x)在[0,1]上的解析式;(3)求f(x)在[0,1]上的最大值. 3
参考答案 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1 指数函数2.1.2 指数函数及其性质 第1课时
指数函数的图象及其性质 A级 基础巩固
一、选择题 1.以x为自变量的四个函数中,是指数函数的为()xxA.y=(e-1)B.y=(1-e)x12+C.y=3
D.y=x
解析:由指数函数的定义可知选A.答案:A x2.函数y=2-8的定义域为()A.(-∞,3)B.(-∞,3] C.(3,+∞)D.[3,+∞)-8≥0,所以2,解得x≥3,所以函数yxx3解析:由题意得2≥=2-8的定义域为[3,+∞). x答案:D x3.函数y=a+1(a>0且a≠1)的图象必经过点()A.(0,1)B.(1,0)C.(2,1)D.(0,2)的图象一定经过点(0,1),将y=a的图象向上xx解析:因为y=a平移1个单位得到函数y=a+1的图象,所以,函数y=a+1的图xx象经过点(0,2). 答案:D
x4.函数y=16-4的值域是()4
A.[0,+∞)B.[0,4] C.[0,4)D.(0,4)x解析:由题意知0≤16-4<16,所以0≤16-4x<4.16-4的值域为[0,4). 所以函数y=x答案:C x5.函数y=a,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()解析:函数y=x+a单调递增. 由题意知a>0且a≠1.当01时,y=a单调递增,直线y=x+a在y轴上的截距大于x1.故选D.答案:D
二、填空题 x6.已知集合A={x|1≤2<16},B={x|0≤x<3,x∈N},则A∩B=________. 5
x解析:由1≤2<16得0≤x<4,即A={x|0≤x<4},又B={x|0≤x<3,x∈N},所以A∩B={0,1,2}. 答案:{0,1,2} f(x+2),x<0,.已知函数7f(x)满足f(x)=则f(-7.5)的值为x2,x≥0,________. 解析:由题意,得f(-7.5)=f(-5.5)=f(-3.5)=f(-1.5)=f(0.5)=2=2.0.5 答案:2 x8.函数y=a(-2≤x≤3)的最大值为2,则a=________. 在[-2,3]上是减函数,x解析:当0
2所以y=a=2,得a=; 2-max2当a>1时,y=a在[-2,3]上是增函数,x 233所以y=a=2,解得a=或3 2.综上知a=2.max2答案:或2 2
篇4:高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)
基于函数单调性概念是高中教材中形式化程度较强,学生较难理解以及要让学生充分了解概念后面所蕴涵的数学思想的主张,笔者以“数学本原性问题驱动”数学概念教学为指导理念,在对函数单调性概念在高中教材中的地位和作用进行详细分析的基础上进行了新的教学设计及课堂实录。
◆教材分析 教材的地位和作用
《函数的单调性》是《高中数学人教A版》(必修1)第一章1.31节的内容。它既是在学生学过函数概念等知识后的延续和拓展,又是后面研究指数函数、对数函数、三角函数等各类函数的单调性的基础,在整个高中数学中起着承上启下的作用。研究函数单调性的过程体现了数学的数形结合和归纳转化的思想方法,反映了从特殊到一般的数学归纳思维形式,这对培养学生的创新意识、发展学生的思维能力,掌握数学的思想方法具有重大意义。函数的单调性是函数的四个基本性质之一,在比较几个数的大小、对函数作定性分析(求函数的值域、最值,求函数解析式的参数范围、绘函数图象)以及与不等式等其它知识的综合应用上都有广泛的应用;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合的思想将贯穿于我们整个高中数学教学。
教材的重点与难点
教学重点:(1)领会函数单调性概念,体验函数单调性的形式化过程,深刻理解函数单调性的本质,并明确单调性是一个局部概念;(2)函数单调性概念的应用 教学难点:突破抽象,深刻理解函数单调性形式化的概念。◆教学目标分析
根据新课标的要求和教学内容的结构特征,依据学生学习认知的心理规律和素质教育的要求,结合学生的实际水平,本节课教学目标如下:
知识目标:(1)从本质上理解函数单调性概念;(2)运用形式化的函数单调性概念进行判断与应用。
能力目标:(1)培养学生的观察能力,分析归纳能力,领会归纳转化的思想方法。(2)使学生体验和理解从特殊到一般的数学归纳推理思维方式。(3)培养学生从具体到抽象的能力。
情感目标:(1)培养学生主动探索、不畏困难、敢于创新的意识和精神。(2)通过本课的学习,使学生能理性地思考生活中的增长、递减现象。
◆设计理念
本教学设计是基于用数学本原性问题来驱动数学概念的理念进行设计的。主要目的是为了突破函数单调性这个概念的抽象性,能让学生体验概念的形成过程,形成对概念的正确理解。因此教学设计在课堂教学中的概念引入的情景设计、概念形成的过程分析、概念运用的问题强化、原发性问题的价值挖掘这四方面应用了“用数学本原性问题驱动数学概念教学”这一理念,突破传统的教学设计,从一个新的角度对教学进行了设计:第一阶段函数单调性概念由实际背景转化为文字语言的叙述;第二阶段函数单调性概念由文字语言的叙述转化为数学叙述;第三阶段函数单调性概念由数学叙述转化为数学符号叙述;第四阶段函数单调性概念由数学符号叙述抽象到了形式化。这一设计符合新课程标准强调的加强对数学概念本质的认识,并且能适度地进行形式化的表达这一理念。
五、教学过程设计:
一、问题情境
1.如图为某市一天内的气温变化图:
(1)观察这个气温变化图,说出气温在这一天内的变化情况.
(2)怎样用数学语言刻画在这一天内“随着时间的增大,气温逐渐升高或下降”这一特征?
2.分别作出下列函数的图像:
(1)y=2x.
(2)y=-x+2.
(3)y=x.
根据三个函数图像,分别指出当x∈(-∞,+∞)时,图像的变化趋势?
二、建立模型
1.首先引导学生对问题2进行探讨———观察分析
观察函数y=2x,y=-x+2,y=x图像,可以发现:y=2x在(-∞,+∞)上、y2=x在(0,+∞)上的图像由左向右都是上升的;y=-x+2在(-∞,+∞)上、y=2x在(-∞,0)上的图像由左向右都是下降的.函数图像的“上升”或“下降”反映了函数的一个基本性质———单调性.那么,如何描述函数图像“上升”或“下降”这个图像特征呢?
22以函数y=x,x∈(-∞,0)为例,图像由左向右下降,意味着“随着x的增大,相应的函数值y=f(x)反而减小”,如何量化呢?取自变量的两个不同的值,如x1=-5,x2=-3,这时有x1<x2,f(x1)>f(x2),但是这种量化并不精确.因此,x1,x2应具有“任意性”.所以,在区间(-∞,0)上,任取两个x1,x2得到f(x1)=
2,f(x2)=.当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2).这时,我们就说f(x)=x在区间(-∞,0)上是减函数.
注意:在这里,要提示学生如何由直观图像的变化规律,转化为数学语言,即自变量x变化时对函数值y的影响.必要时,对x,y可举出具体数值,进行引导、归纳和总结.这里的“都有”是对应于“任意”的.
2.在学生讨论归纳函数单调性定义的基础上,教师明晰———抽象概括 设函数f(x)的定义域为I:
如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么我们就说函数f(x)在区间D上是增函数[如图8-2(1)]. 如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么我们就说函数f(x)在区间D上是减函数[如图8-2(2)].
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么我们就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫作y=f(x)的单调区间.
3.提出问题,组织学生讨论
(1)定义在R上的函数f(x),满足f(2)>f(1),能否判断函数f(x)在R是增函数?
(2)定义在R上函数f(x)在区间(-∞,0]上是增函数,在区间(0,+∞)上也是增函数,判断函数f(s)在R上是否为增函数.
(3)观察问题情境1中气温变化图像,根据图像说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数. 强调:定义中x1,x2是区间D上的任意两个自变量;函数的单调性是相对于某一区间而言的.
三、例题解析 [例 题]
1.证明函数f(x)=2x+1,在(-∞,+∞)是增函数. 注:要规范解题格式.
2.证明函数f(x)=,在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数.
思考:能否说,函数f(x)=在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上是减函数?
3.设函数y=f(x)在区间D上保号(恒正或恒负),且f(x)在区间D上为增函数,求证:f(x)=在区间D上为减函数.
证明:设x1,x2∈D,且x1<x2,∵f(x)在区间D上保号,∴f(x1)f(x2)>0.
又f(x)在区间D上为增函数,∴f(x1)-f(x2)<0,从而g(x1)-g(x2)>0,∴g(x)在D上为减函数.
[练习]
1.证明:(1)函数f(x)=在(0,+∞)上是增函数.
(2)函数f(x)=x-x在(-∞,2]上是减函数.
2.判断函数的单调性,并写出相应的单调区间.
3.如果函数y=f(x)是R上的增函数,判断g(x)=kf(x),(k≠0)在R上的单调性.
四、课后拓展
1.根据图像,简要说明近150年来人类消耗能源的结构变化情况,并对未来100年能源结构的变化趋势作出预测.
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