第一篇:高考數學函數單調性與最值試題選講
由蓮山課件提供http://www.tmdps.cn?n(n?1)?(n??x??1)x(x?1)?(x??x??1)??,x??1,???, 求當x??,3?時,函數C8x的值域
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第二篇:高一數學《函數的單調性與最值》第二課時教案
函數的單調性與最值
學習目標:
1.使學生理解函數的最值是在整個定義域上來研究的,它是函數單調性的應用。2.會用單調性求最值。
3.掌握基本函數的單調性及最值。知識重現
1、一般地,設函數f(x)的定義域為I,如果存在實數M滿足:(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;
(2)存在x0?I,使得f(x0)=M.那么,我們稱M是函數y=f(x)的最大值(maximum value)
2、一般地,設函數f(x)的定義域為I,如果存在實數M滿足:(3)對于任意的x?I,都有f(x)? M;(4)存在x0?I,使得f(x0)=M.那么,我們稱M是函數y=f(x)的最小值(minimum value)理論遷移
例1 “菊花”煙花是最壯觀的煙花之一,制造時一般是期望在它達到最高點時爆裂。如果煙花距地面的高度h米與時間t秒之間的關系為h(t)=-4.9t+14.7t+18,那么煙花沖出后什么1 時候是它爆裂的最佳時刻?這時距地面的高度是多少(精確到1米)?
例2 已知函數f(x)=
22(x?[2,6]),求函數的最大值和最小值。x?1歸納基本初等函數的單調性及最值
1.正比例函數:f(x)=kx(k?0),當k?0時,f(x)在定義域R上為增函數;當k?0時,f(x)在定義域R上為減函數,在定義域R上不存在最值,在閉區間[a,b]上存在最值,當k?0時函數f(x)的最大值為f(b)=kb,最小值為f(a)=ka, 當k?0時, ,最大值為f(a)=ka,函數f(x)的最小值為f(b)=kb。2.反比例函數:f(x)=k(k?0),在定義域(-?,0)?(0,+?)上無單調性,也不存在x最值。當k?0時,在(-?,0),(0,+?)為減函數;當k?0時,在(-?,0),(0,+?)
為增函數。在閉區間[a,b]上,存在最值,當k?0時函數f(x)的最小值為f(b)= 最大值為f(a)=
k,bkkk, 當k?0時, 函數f(x)的最小值為f(a)=,最大值為f(b)=。aab3.一次函數:f(x)=kx+b(k?0),在定義域R上不存在最值,當k?0時,f(x)為R上的增,當k?0時,f(x)為R上的減函數,在閉區間[m,n]上,存在最值,當k?0時函數f(x)的最小值為f(m)=km+b,最大值為f(n)=kn+b, 當k?0時, 函數f(x)的最小值為f(n)=kn+b,最大值為f(m)=km+b。4.二次函數:f(x)=ax+bx+c, 當a?0時,f(x)在(-?,-2bb)為減函數,在(-,+?)為增函數,在定義域R上
2a2ab4ac?b2有最小值f()=,無最大值。
2a4a當a?0時,f(x)在(-?,-
bb)為增函數,在(-,+?)為減函數,在定義域R上
2a2ab4ac?b2有最大值f()=,無最小值。
2a4a函數單調性的應用
1.利用函數的單調性比較函數值的大小
例1 如果函數f(x)=x+bx+c,對任意實數t都有f(2+t)=f(2-t),比較f(1),f(2),f(4)的大小。
例2 已知函數y=f(x)在[0,+?)上是減函數,試比較f(22
32)與f(a-a+1)的大小。42.利用函數的單調性解不等式
例3 已知f(x)是定義在R上的單調函數,且f(x)的圖像過點A(0,2),和點B(3,0)
(1)解方程 f(x)=f(1-x)
(2)解不等式 f(2x)?f(1+x)
(3)求適合f(x)?2或f(x)?0的x的取值范圍。
3.利用函數的單調性求參數的取值范圍
已知函數的單調性,求函數解析式中參數的范圍,是函數單調性的逆向思維問題。這類問題能夠加深對概念、性質的理解。
例3 已知f(x)=x-2(1-a)x+2在(-?,4)上是減函數,求實數a的取值范圍。
例4 已知A=[1,b](b?1),對于函數f(x)=求b的值。
練習:已知函數y=f(x)=-x+ax-
2212(x-1)+1,若f(x)的定義域和值域都為A,2a1+在區間[0,1]上的最大值為2,求實數a的值。
42求函數值域(最值)的一般方法
1.二次函數求最值,要注意數形結合
與二次函數有關的函數,可以用配方法求值域,但要注意函數的定義域。例1:求函數y=-x2?x?2的最大值和最小值。
例2:求f(x)=x-2ax+x2,x?[-1,1],求f(x)的最小值g(a).4.利用單調性求值域:當函數圖像不好作或作不出來時,單調性成為求值域的首選方法。例3:求函數f(x)=2x在區間[2,5]上的最大值與最小值。x?
5.分段函數的最值問題
分段函數的最大值為各段上最大值的最大者,最小值為各段上最小值的最小者,故求分段函數函數的最大或最小值,應該先求各段上的最值,再比較即得函數的最大、最小值。
1?2x,(??x?1)??2例6:已知函數f(x)=? 求f(x)的最大最小值。
?1,(1?x?2)??x
第三篇:《函數的基本性質──單調性與最值》教學設計
《函數的基本性質──單調性與最值》
教學設計
一、內容和內容解析
函數思想是貫穿高中數學的一根主線,函數的基本性質又是函數一章的重點內容。一方面,它是對以前所學具體函數的一次總結,又是函數知識的一次拓展,對后續學習指、對數函數、三角函數有重要的指導作用。另一方面,函數的單調性與最大(小)值是初等數學與高等數學銜接的樞紐,特別在應用意識日益加深的今天,函數的單調性與最大(小)值在解決實際問題中有著相當重要的作用。因此,函數單調性與最大(小)值的教學,在教材體系中有著不可替代的位置,又有著重要的現實意義。
函數的單調性最大(小)值是函數的重要性質之一,它是研究函數值與自變量變化的一種關系,既要求學生結合函數的圖象(直觀性)來研究函數單調性和最大(小)值,也要求學生利用函數單調性和最大(小)值的定義(嚴謹性)來研究函數單調性和最大(小)值。因此本節課的教學重點是函數的單調性與最大(小)值的概念及其幾何意義;判斷、證明函數單調性;求函數的最大(小)值,利用單調性和最大(小)值來解決實際問題,培養學生的函數思想,數形結合思想以及應用數學意識。
二、目標和目標解析
1、通過觀察一些函數圖象的特征,形成函數單調性的直觀認識。再通過具體函數值的大小比較,認識函數值隨自變量的增大(減小)的規律,由此得出函數單調性的定義。理解函數單調性的定義,能夠熟練應用定義判斷與證明函數在某區間上的單調性。
2、通過實例,使學生體會到函數的最大(小)值實際上是函數圖象的最高(低)點的縱坐標,因而借助函數圖象的直觀性可得出函數的最大(小)值,由此得出函數最大(小)值的定義。理解函數最值的定義,掌握求最值的基本方法和基本步驟,能解決相關實際問題。
3、利用函數的單調性和圖象求函數在閉區間上的最大(小)值,解決日常生活中的實際問題,增進對數學應用價值的認識,激發學習數學興趣與熱情。
4、學會運用函數圖象理解和研究函數的性質,利用函數的性質來畫函數的圖象(草圖),培養學生數形結合的思想和應用數學意識。
5、函數單調性和最大(小)值的研究經歷了從直觀到抽象,以圖識數的過程,在這個過程中,讓學生通過自主探究活動,體驗數學概念的形成過程。培養學生的探究能力和創新精神,體驗到思考與探索的樂趣,培養學生勇于探索,善于研究的精神,挖掘其非智力因素的資源,培養學生良好的思維品質。
三、教學問題診斷分析
函數的單調性這一性質學生在初中曾經接觸過,但只是從圖象上直觀分析圖象的上升與下降,而現在要求把它上升到理論的高度,用準確的數學語言去刻畫它。這種由形到數的翻譯,從直觀到抽象的轉變對高一的學生來說是比較困難的,因此要在概念的形成上重點下功夫。在函數的單調性的概念教學中,學生往往在理解“任意兩個”、“都”這兩個詞的含義出現障礙,誤認為“有兩個”、“某兩個”,而教學中利用函數的圖象,舉一些反例加以理解鞏固。函數的單調性一定與某個區間相對應,而學生容易犯“某個函數單調遞增(減)函數”這一錯誤。“函數在(-∞,0)上y隨x增大而減少,在(0,+∞)上y隨x的增大而減少。”
在定義域內是減函數,即把兩個單調區間進行合并;分別在而學生容易錯誤理解函數區間上取兩個數-1和5,-1<5,而f(-1) 四、學習行為分析 學生在學習本節內容之前已經學習了函數的定義,表示法,圖象,也學習了一次函數,二次函數,反比例函數的函數值y與變量x之間的關系,特別是學習了二次函數的最大(小)值,這為理解函數的單調性和最大(小)值奠定了一定的基礎。但另一方面,以前對函數的單調性和最大(小)值的研究是一種定性的研究,側重于直觀的思維,而本節內容是要對函的最值,討論函數 (x>0)單調區間等具數單調性和最大(小)值的定量的研究,側重于邏輯思維能力,這給學生的學習帶來了較大的困難。因此,在教學過程中,多創設熟悉的問題情景:如在引課中利用建造一個長方形的花壇,構造熟悉的二次函數,上課中所舉例子都是一些常見的函數來加以落實。在定義教學中,多給學生思考問題的時間和空間,引導學生觀察,歸納,總結。特別利用數形結合,定性與定量相結合,盡量讓學生用數學語言來描述,以便于學生的理解和掌握。利用類比教學法:當介紹了增函數的定義之后,讓學生自己得出相應減函數的定義;當介紹了函數最大值的定義之后,讓學生自己得出函數最小值的定義;便于學生進一步加深對定義的理解。對于一些容易出錯的問題采取糾錯教學法:“函數上y隨x的增大而減少,則函數 在(-∞,0)上y隨x的增大而減少,在(0,+∞) 在定義域內是減函數”。“所有函數是否都有最大(小)值?”、“函數在相應的區間內是否一定有單調性?”。還有一些比較復雜的問題:“確定函數的單調區間”等問題讓學生去討論,去探究,教師積極引導,培養學生的自主探究能力。 五、教學支持條件分析 函數的單調性和函數的最大(小)值這一性質學生在初中接觸到過,但只側重于圖象上直觀分析,而現在要求把它上升到理論的高度,用準確的數學語言去刻畫它。這種由形到數的翻譯,從直觀到抽象的轉變對高一的學生來說是比較困難的,為了突破這一難點,充分發揮信息技術的輔助教學的功能。在概念教學中,首先利用多媒體技術畫出函數y=x,y=x2,y=x3相應的函數的圖象,然后在函數上取不同的點,由學生觀察函數的值y隨x的變化而變化的規律,化靜為動,化抽象為直觀,便于學生理解。對于概念中的一些關鍵字詞,比如 “任意”、“都”、“存在”在多媒體課件中用不同的顏色加以標明,便于學生加深印象。對于一些容易出錯的問題采取小組討論法,糾錯法。例如教師提出“討論函數的單調性”,讓學生分組討論,然后推薦代表發言。有學生會回答是“遞減函數”,理由是“圖形的形狀是下降”。也有同學會回答“不是單調函數”,理由是“因為x1=-1,x2=1時,x1 六、評價設計 《高中數學課程新標準》中提出:“對學生數學學習的評價,既要關注學生知識與技能的理解和掌握,更要關注他們情感與態度的形成與發展;既要關注學生數學學習的結果,更要關注他們在學習過程中的變化和發展。”根據新課程標準的要求,發展性評價的核心是關注學生的發展、促進學生的發展,實現評價發展性功能的一個重要舉措就是突出評價的過程性,評價將貫穿于教學的整個過程,將學生在數學學習活動過程中的全部情況都納入評價的范圍,而不只是評價學生的學習的結果。在本教學設計過程中,始終注重過程評價,注重評價的針對性,實效性。主要體現在三個方面:一是基礎知識掌握情況的評價。對函數的單調性和函數的最大(小)值的定義能否深刻的,全面的理解,特別是一些關鍵字詞,如“任意兩個”、“都”、“存在”的理解。舉出正面和反面的例子讓學生辨別,個別評價與集體評價相結合。二是基本技能掌握情況的評價。主要包括函數單調性判斷的基本方法(圖象法,定義法,復合函數法),如何選擇不同的方法。證明函數單調性的基本步驟和基本策略(主要是作差變形的策略),單調區間的確定。求最值的基本方法的掌握情況等。三是數學思想的落實和數學探究能力培養的評價。運用函數圖象理解和研究函數的性質,利用函數的性質來畫函數的圖象(草圖),提升學生數形結合的思想。函數單調性和最大(小)值的研究經歷了從直觀到抽象,以圖識數的過程,在這個過程中,讓學生通過自主探究活動,體驗數學概念的形成過程。讓學生真正參與到數學活動中來,讓學生真正成為學習的主人。(具體的教學評價見教學過程) 七、教學過程設計 設計環節 設計意圖 師生活動 教師提出問題: “問題是數學的心臟”,把問題作為出發點,為一.創設情境,導下一步提出探索性的出問題 問題創設有效的學習 學校準備建造一個長環境。 方形的花壇,周長設計為16米。由于受周圍地理位 置限制,其中一邊的長度既不能超過6米,又不能 少于1米。 二、借助信息技y=x,y=x,y=,y=x3 術,利用熟悉的函學生動手畫圖,個別板演,集體探討函數值與自變從形象、直觀的圖形入數,給出單調性直量之間的關系,教師適當引導。 手,為探索與思考問題觀認識。y=x在R上y隨x的增大而增大。 提供方向和“路標”,并 借機發展學生的動手y=x在(-∞,0)上y隨x的增大而減少,在(0,+∞)上y 實踐能力、創新能力、隨x的增大而增大。 和探索能力。y=在(-∞,0)上y隨x的增大而減少,在(0,+∞)上y隨x的增大而減少。 y=x3 在R上y隨x的增大而增大。 教師利用信息技術,動畫演示函數的圖象。 怎樣用數學語言表示y=x在R上y隨x的增大而增 大呢?(學生討論,教師引導,得出增函數的定 義)(學生不一定一下子答得比較完整,教師應抓住從定性描述到定量描時機予以啟發,糾正,補充)。述,從通俗的日常用語一般地,設函數f(x)的定義域為I:如果對于屬于I到嚴謹的數學語言,讓內某個區間D上的任意兩個自變量值x1、x2,當x1 三、從定性到定會邏輯地、合理地思考量,引出單調性的問題。定義,并能深刻理 解定義的含義。 增函數(increasing function) 注意數形結合,定義是用類比的方法得出減函數的定義: 嚴謹的語言,圖象是直如果對于屬于I內某個區間D上的任意兩個自變量觀的語言,注意兩者有值x1、x2,當x1 1、建立面積y與一邊長x的函數關系式。 生:y=x(8-x)(1≤x≤6) 問 2、畫出上面函數的圖象。 問 3、指出y的值與x值的變化關系。以實際問題為背景、以生:當1≤x≤4時,y隨x值的增大而增大,學生熟悉的一元二次當4≤x≤6時,y隨x值的增大而減小。函數為入口點,激活學問 4、求出面積的最大值與最小值。生原有的認知,讓學生 生:當x=4時,Smax=16m;當x=1時,Smin=7m 對所要學的新知獲得感性的認識。引導學生解決,體會函數單調性與最大(小)值在實際中的應用。 請學生分別畫出下列函數的圖象,并探討函數值y與自變量x之間的關系: 利用類比方法,實現知識與能力的遷移 教師提出問題,讓學生 在自主探索,討論,在function)合作交流中,充分體現如果函數y=f(x)在某個區間D上是增函數或減函數。學生學習的主體性,對那么就說函說y=f(x)在這一區間具有(嚴格的)單調概念進一步深入的領性,區間D叫做y= f(x)的單調區間.會。 1、“函數y=x2是單調遞增函數”這一說法對嗎? 2、y=在(0,+∞)上是減函數,在(-∞,0)是減函數,能否說函數在整個定義域上是減函數? 3、函數在某個區間是否一定具有單調性? 4、如何理解定義中“任意”兩個字? 1、教材例(1)p34講解:讓學生自己通看教材,例(1)是利用函數的學生提問,學生自行解決,師生共同總結: 圖象來判斷函數的單(1)單調性與端點無關。 調性,具有直觀性,也(2)判斷函數的基本方法-----圖象法。是常用方法。 2、教材例(2)p34講解:教師板演,師生共同總 結: 四、講解例題、鞏(1)判斷函數的基本方法-----定義法。 固知識,提高能(2)總結定義法證明單調性的基本步驟: 力。例(2)是利用單調性 1 任取x1,x2∈D,且x1 深對定義的理解。⑤下結論(指出函數f(x)在區間D上的單調性) 3、在解題中,根據題目的實際情況和具體要求,選擇適當的方法。 從熟悉,具體的二次函數入手,探討最大,最小值,讓學生有感性認 五、回歸引例,探識。 重新演示 討最大(小)值的 含義 引例函數的圖象及面積的最大值與最小值 分析上面圖象可以發現,函數y=x(8-x)(1≤x≤6)的 圖象上有一個最高點(4,16),任意的x∈[1,6],用數學語言描述最大都有f(x)≤f(4),當一個函數f(x)有最高點,我們就說值,最小值。函數有最大值。有一個最低點(1,7),任意的x ∈[1,6],都有f(x)≧f(1),當一個函數f(x)有最低點,我們就說函數有最小值。而函數f(x)=x的圖象沒有 最高點也沒有最低點,所以函數f(x)=x沒有最大值,也沒有最小值。 得出函數最大值的定義: 從特殊到一般,揭示數一般地,設函數y=f(x)的定義域為I,如果存在實學通常的發現過程,便數M滿足: 于學生接受。⑴ 對于任意的x∈I,都有f(x)≤M; ⑵存在x0∈I,使得f(x0)=M 那么,我們稱M是函數y=f(x)的最大值(maximum value)利用類比方法,實現知讓學生仿照最大值的定義,給出函數y=f(x)的最小 六、歸納最大(小)識與能力的遷移 值的定義(minimum value)。值的定義,并加以 一般地,設函數y=f(x)的定義域為I,如果存在實 說明,解釋 數M滿足: ⑴ 對于任意的x∈I,都有f(x)≥M; 教師提出問題,讓學生⑵存在x0∈I,使得f(x0)=M 在自主探索,討論,在那么,我們稱M是函數y=f(x)的最小值(maximum 合作交流中,對概念進value)一步深入的領會。 1、函數y=x、y=有沒有最值? 2、如何理解定義中的“存在”“任意”的含義? 3、以前求最值有哪些方法? 例(3)、例(4)的教學采用自學導學法,按以下步驟 實施: 例(3)是學生熟悉的煙 1、學生通讀題目,理解題意 花問題,可轉化為二次 2、利用多媒體演示動畫,激發學生學習興趣。函數來解決,難度不 3、學生自學,相互討論,共同解決。大。 4、學生提問,教師答疑。 七、函數單調性、5、師生共同小結求最值的基本方法: 最大(小)值應用 (1)轉化為二次函數的最值問題。例(4)是單調性與最值①配方法 問題的綜合,具有一定②注意實際問題的條件限制。的難度。注意轉化為反(2)利用函數的單調性求最值------在閉區間上。比例函數,利用數形結①先證明在在閉區間上具有單調性。合。②端點值即為函數的最值。利用課堂練習鞏固所課堂練習: 學的知識內容,數學思課本第38頁練習 1、練習 2、練習 3、練習4。想,數學方法,以達到學生獨立思考與討論相結合,教師巡查,個別輔導 八、練習、交流、教學目標,本環節以個與 反饋、評價 別輔導為主,體現面對集體輔導相結合。全體學生的課改新理念。 九、課堂小結 通過學生自我小結,既知識小結: 充分發揮學生的主觀 1、函數單調性,最大(小)值的概念。 能動性,提高學生分 2、判斷函數單調性的基本方法。 十、布置作業 析,概括,綜合,抽象 3、用定義法判斷函數的基本步驟 能力,又有利于學生把 4、求最大(小)值的基本方法。新知融入自己已有的師生、生生互動: 知識體系。 1、你覺得本節課中印象最深的是什么? 2、你覺得本節課中最大的困惑是什么? 讓學生提問題,自行解決,教師適當補充。 溝通課內與課外,使學作業布置 生基礎性學力與發展 1、書面作業:課本P45習題1.3(A組)第1-5性學力協調發展,讓不題. 同學生得到不同的發 2、研究性作業:設f(x)是定義在R上的增函數,展。f(xy)=f(x)+f(y),1)求f(0)、f(1)的值; 2)若f(3)=1,求不等式f(x)+f(x-2)>1解集 八、設計反思 在普通高中數學課程標準強調高中數學活動中的師生互動,明確指出“必須關注學生的主體參與,師生互動”進行在教師指導或引導下“數學化”過程,“再創造”過程。建構主義認為,知識是在原有知識的基礎上,在人與環境的相互作用過程中,通過同化和順應,使自身的認知結構得以轉換和發展。備課不只是對知識和教學內容的準備,也包括對學生、學情的分析和掌握.二者的和諧統一是提高教學效果的基本要求。發現、探究、講解、演練相結合教學法的確立,就是基于對學生認知基礎和認知規律的關注。 在整個的設計過程中,始終體現以學生為中心的教育理念。在學生已有的認知基礎上進行設問和引導,關注學生的認知過程。強調學生的品德、思維和心理等方面的發展。重視討論、交流和合作,重視探究問題的習慣的培養和養成。同時,考慮不同學生的個性差異和發展層次,使不同的學生都有發展,體現因材施教的原則。通過討論交流,進一步加深對概念的理解,完善認知結構,讓學生在“平衡--不平衡--新平衡”中不斷得到豐富和發展。通過討論交流,實現生生互助,豐富情感體驗;實現師生互助,活躍課堂氣氛。 第5課時函數單調性 第一部分知識梳理 1.增函數:設函數y=f(x)的定義域為I,如果對于定義域I內的某個區間D內的任意兩個自變量x1,x2,當x1 數的定義可定義減函數.2.如果函數f(x)在某個區間D上是增函數或減函數,就說f(x)在這一區間上具有(嚴格的)單調性,區間D叫f(x)的單調區間.在單調區間上,增函數的圖象是從左向右是上升的(如右圖1),減函數的圖象從左向右是下降的(如右圖2).由此,可以直觀觀察函數圖象上升與下降的變化趨勢,得到函數的單調區間及單調性.3.判斷單調性的步驟:設x1、x2∈給定區間,且x1 (1)f(x)= x從左至右圖象上升還是下降 ______? ○在區間 ____________ 上,隨著x的增 ○ 大,f(x)的值隨著 ________ . (2)f(x)=-x+從左至右圖象上升還是下降 ______? ○在區間 ____________ 上,隨著x的增 ○ 大,f(x)的值隨著 ________ .(3)f(x)= x 1在區間 ____________ 上,○ 2f(x)的值隨著x的增大而 ________ .在區間 ____________ 上,f(x)的值隨 ○ 著x的增大而 ________ . 【例2】如圖是定義在區間[-5,5]上的函數y=f(x),根據圖象說出函數的單 調區間,以及在每一單調區間上,它是增函數還是減函數? 4.判斷函數單調性的方法步驟 利用定義證明函數f(x)在給定的區間D上的單調性的一般步驟: ① 任取x1,x2∈D,且x1 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(即指出函數f(x)在給定的區間D上的單調性). 【例】 ① 證明函數y?x? ② 作出函數y =-x +2 | x | + 3的圖象并指出它的的單調區間 第二部分例題講解 【例1】試用函數單調性的定義判斷函數f(x)? 在(1,+∞)上為增函數 x 2x 在區間(0,1)上的單調性.x? 12x12x22(x2?x1) ??解:任取x1,x2∈(0,1),且x1?x2.則f(x1)?f(x2)?.x1?1x2?1(x1?1)(x2?1) 由于0?x1?x2?1,x1?1?0,x2?1?0,x2?x1?0,故f(x1)?f(x2)?0,即f(x1)?f(x2).2x 所以,函數f(x)?在(0,1)上是減函數.x?1 【例2】求二次函數f(x)?ax2?bx?c(a?0)的單調區間及單調性.解:設任意x1,x2?R,且x1?x2.則 f(x1)?f(x2)?(ax12?bx1?c)?(ax22?bx2?c)?a(x12?x22)?b(x1?x2)?(x1?x2)[a(x1?x2)?b].bb 若a?0,當x1?x2??時,有x1?x2?0,x1?x2??,即a(x1?x2)?b?0,從而f(x1)?f(x2)?0,2aa bb 即f(x1)?f(x2),所以f(x)在(??,?]上單調遞增.同理可得f(x)在[?,??)上單調遞減.2a2a 練習(1)證明:函數f?x??x2?1在?-3,0?上是減函數。 (1)求二次函數f?x??x2?4x?1的單調區間及單調性.第六課時 【例3】求下列函數的單調區間: (1)y?|x?1|?|2x?4|;(2)y??x2?2|x|?3.?3x?3,x?1 ? 解:(1)y?|x?1|?|2x?4|??x?5,?2?x?1,其圖象如右.??3x?3,x??2? 由圖可知,函數在[?2,??)上是增函數,在(??,?2]上是減函數.2??x?2x?3,x?0? (2)y??x2?2|x|?3??2,其圖象如右.???x?2x?3,x?0 由圖可知,函數在(??,?1]、[0,1]上是增函數,在[?1,0]、[1,??)上是減函數.點評:函數式中含有絕對值,可以采用分零點討論去絕對值的方法,將函數式化為分段函數.第2小題也可以由偶函數的對稱性,先作y軸右側的圖象,并把y軸右側的圖象對折到左側,得到f(|x|)的圖象.由圖象研究單調性,關鍵在于正確作出函數圖象.3x? 1【例4】已知f(x)?,指出f(x)的單調區間.x?23(x?2)?5? 5解:∵ f(x)?,?3? x?2x?2?5 ∴ 把g(x)?的圖象沿x軸方向向左平移2個單位,再沿y軸向上平移3個單 x位,得到f(x)的圖象,如圖所示.由圖象得f(x)在(??,?2)單調遞增,在(?2,??)上單調遞增.點評:變形后結合平移知識,由平移變換得到一類分式函數的圖象.需知f(x?a)?b平移變換規律.第三部分 課堂練習 1.已知函數f(x)是??2,2?上的單調函數,若f(1)?2,f(?1)??2,則函數f(x)在??2,2?上是單調函數. 2. 如圖所示,該函數的單調增區間是:; 單調減區間是:. 3.下列函數在定義域上是單調增函數是() (A)y?x2(B)y??(C)y?2x?3(D)y??x?1 x4.若函數y?(k?1)x在(??,??)上是減函數,則()(A)k?1(B)k?1(C)k??1(D)k??1 5.函數y?x2?x?2在下列哪個區間上是的單調減函數()(A)(0,??)(B)(??,0)(C)(1,??)(D)(??,1)6.求證:y?2x?4在R上是增函數. 7.如果函數y?x2?(a?1)x?1在區間??1,3?上為減函數,求實數a的取值范圍. 8. 試寫出函數y?x?1的單調區間. 9.已知函數f(x)?x?1. (1)求函數的定義域;(2)判斷該函數在定義域上的單調性,并證明之. 10.已知函數f(x)?x2?4x?3. (1)畫出該函數的圖象;(2)寫出函數的單調區間. 11.判斷函數y?x? 12. 若函數f(x)? 第四部分過關檢測 1.函數y?x2?6x的減區間是().A.(??,2]B.[2,??)C.[3,??)D.(??,3] 2.在區間(0,2)上是增函數的是().A.y=-x+1B.y y= x-4x+5D.y=3.函數f(x)?|x|和g(x)?x(2?x)的遞增區間依次是().A.(??,0],(??,1]B.(??,0],[1,??)C.[0,??),(??,1]D.[0,??),[1,??)4.已知f(x)是R上的增函數,令F(x)?f(1?x)?3,則F(x)是R上的().A.增函數 B.減函數 C.先減后增D.先增后減 在(1,??)的單調性,并用定義證明之. x ax 在(2,??)上為增函數,求實數a的取值范圍. x?1x 5.二次函數f(x)?x2?2ax?b在區間(?∞,4)上是減函數,你能確定的是().A.a?2B.b?2C.a??4D.b?? 46.函數f(x)的定義域為(a,b),且對其內任意實數x1,x2均有:(x1?x2)[f(x1)?f(x2)]?0,則f(x)在(a,b)上是.(填“增函數”或“減函數”或“非單調函數”) 7.已知函數f(x)= x-2x+2,那么f(1),f(-1),f 之間的大小關系為.x? 38.指出下列函數的單調區間及單調性:(1)f(x)?;(2)y?|?x2?2x?3| x?1 0.(1)求b與c的值;(2)試證明函數f(x)在區間(2,??)上是9.若f(x)?x2?bx?c,且f(1)?0,f(3)? 增函數.11 10.已知函數f(x)的定義域為R,對任意實數m、n均有f(m?n)?f(m)?f(n)?1,且f(?又當x??2,22 時,有f(x)?0.(1)求f(?)的值;(2)求證:f(x)是單調遞增函數. 函數單調性教學與反思 教學內容: (一)引入課題 我國的人口出生率變化曲線(如下圖),請同學們觀察說出人口出生的大致變化情況。我們可以很方便地從圖象觀察出人口出生的變化情況,對今后的工作具有一定的指導意義。 下面我們開始研究函數在這方面的主要性質之一―――函數的單調性。 (二)形成概念 1、觀察引入 演示動畫(1)函數y=2x+1隨自變量x 變化的情況 (2)函數y=-2x+1隨自變量x 變化的情況 (設計意圖:由初中知識過度到今天要學的知識,對初中知識進行深化,激起學生新的認知沖突,從而調動學生積極性) 2、步步深化 演示動畫(3)函數y=x2隨自變量x 變化的情況,設置啟發式問題: (1)在y軸的右側部分圖象具有什么特點? (2)指出在y軸的右側部分自變量與函數值的變化規律?(3)如果在y軸右側部分取兩個點(x1,y1),(x2,y2),當x1 (4)如何用數學符號語言來描述這個規律? 教師補充:這時我們就說函數y=f(x)=x2在(0,+ ?)上是增函數.(5)反過來,如果y=f(x)在(0,+ ?)上是增函數,我們能不能得到自變量與函數值的變化規律呢? 類似地分析圖象在y軸的左側部分。 (設計意圖:通過啟發式提問,實現學生從“圖形語言”?“文字語言”?“符號語言”多方面認識函數的單調性,實現“形”到“數”的轉換,另外,我認為學生對“任意性”較難理解,特設計了(3)、(4)問題,步步深入,從而突破難 點,突出重點。) 3、形成概念 注意:(1)變量屬于定義域 (2)注意自變量x1、x2取值的任意性 (3)都有f(x1)>f(x2)或f(x1) (設計意圖:體現從簡單到復雜、具體到抽象的認知過程。在課堂教學中教師引導學生探索獲得知識、技能的途徑和方法。通過探索,培養學生的觀察能力和運動變化的觀點,同時充分利用圖形的直觀性,滲透了數形結合的思想,學生在探索的過程中品嘗到了自己勞作后的甘甜,感受到耕耘后的豐收喜悅,更激起了學生的探索創新意識。) (三)深化概念 例1 如圖6是定義在閉區間[-5,5]上的函數y=f(x)的圖象,根據圖象說出y=f(x)的單調區間,以及在每一單調區間上,函數y=f(x)是增函數還是減函數.(通過講解例1,讓學生學會通過觀察圖象寫出函數的單調區間。)例2 證明函數f(x)=3x+2在R上是增函數.證明:設x1,x2是R上的任意兩個實數,且x1 11x?x-=21,(注意變形程度)x1x2x1x2由x1,x2∈(0,+ ?),得x1x2>0, 又由x1 (四)即時訓練 課堂練習: 1、書P60 練習1(請同學口答) 2、判斷函數f(x)=在(-?,0)上是增函數還是減函數并證明你 1x的結論.(設計意圖:一個新知識的出現,要達到熟練運用的效果,僅僅了解是不夠的,一定量的“重復”是有效的,也是必要的,所謂“溫故而知新”、“熟才能生巧”。)反思: 函數單調性是函數的一個重要性質,并且學生是頭一次接觸函數的單調性,陌生感強。函數單調性,單調區間的概念掌握起來有一定困難,這樣會增加學生的負擔,不利于學生學習興趣的激發。學生已有的認知基礎是,初中學習過函數的概念,初步認識到函數是一個刻畫某些運動變化數量關系的數學概念。進入高中以后,又進一步學習了函數的概念,認識到函數是兩個數集之間的一種對應。學生只學過一次函數、反比例函數、正比例函數、二次函數,所以對函數的單調性研究也只能限于這幾種函數。學生的現有認知結構中能根據函數的圖象觀察出“隨著自變量x的增大函數值y增大”等變化趨勢,所以在教學中要充分利用好函數圖象的直觀性、發揮好多媒體教學的優勢通過一組常見的具體函數例子,引導學生借助初中學過的一次函數、二次函數、反比例函數的圖象,從函數圖像分析入手,使學生對增、減函數有一個直觀的感知。從圖象直觀感知函數的單調性,完成對函數單調性的第一次認識。 教學中,通過一次函數、二次函數等具體函數的圖象及數值變化特征的研究,得到“圖象是上升的”,相應地,即“隨著x的增大,y也增大”,初步提出單調增的說法。通過討論、交流,讓學生嘗試,就一般情況進行刻畫,提出“在某區間上,如果對于任則函數在該區間上具有“圖象是上升的”、“隨著x的增大,y也增大”的特征。進一步給出函數單調性的定義。然后通過辨析、練習等幫助學生理解這一概念。 用函數單調性的定義證明函數的單調性。應該注意證明的四個基本步驟:取值——作差變形——定號——判斷。把證明過程步驟化,可以形成思維的定勢.在學生剛剛接觸一個新的知識時,思維定勢對理解知識本身是有益的,同時對學生養成一定的思維習慣,形成一定的解題思路也是有幫助的。使用函數單調性定義證明是本節課的一個難點,學生剛剛接觸這種證明方法,給出一定的步驟是必要的,有利于學生理解概念,也可以對學生掌握證明方法、形成證明思路有所幫助。另外,這也是以后要學習的不等式證明方法中的比較化的基本思路,現在提出要求,對今后的教學作一定的鋪墊。第四篇:第3講函數的單調性
第五篇:函數單調性教學與反思