第一篇:函數(shù)單調(diào)性定義證明
用函數(shù)單調(diào)性定義證明
例
1、用函數(shù)單調(diào)性定義證明:
(1)為常數(shù))在 上是增函數(shù).(2)在 上是減函數(shù).分析:雖然兩個(gè)函數(shù)均為含有字母系數(shù)的函數(shù),但字母對于函數(shù)的單調(diào)性并沒有影響,故無須討論.證明:(1)設(shè)
則 是 上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且,=
由 得,由
得,.于是,即即..(2)設(shè)在 是 上是增函數(shù).上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且,則
由 得,由
得
于是 即.又,..在 上是減函數(shù).小結(jié):由(1)中所得結(jié)論可知二次函數(shù)的單調(diào)區(qū)間只與對稱軸的位置和開口方向有關(guān),與常數(shù) 無關(guān).若函數(shù)解析式是分式,通常變形時(shí)需要通分,將分子、分母都化成乘積的形式便于判斷符號.根據(jù)單調(diào)性確定參數(shù)
例
1、函數(shù)
在上是減函數(shù),求的取值集合.分析:首先需要對 前面的系數(shù)進(jìn)行分類討論,確定函數(shù)的類型,再做進(jìn)一步研究.解:當(dāng)
具備增減性.當(dāng),解得
.故所求的取值集合為
.時(shí),函數(shù)此時(shí)為,是常數(shù)函數(shù),在上不時(shí),為一次函數(shù),若在上是減函數(shù),則有
小結(jié):此題雖比較簡單,但滲透了對分類討論的認(rèn)識與使用.
第二篇:專題:函數(shù)單調(diào)性的證明
函數(shù)單調(diào)性的證明
函數(shù)的單調(diào)性需抓住單調(diào)性定義來證明,這是目前高一階段唯一的方法。
一、證明方法步驟為:
① 在給定區(qū)間上任取兩個(gè)自變量x1、x2且x1<x2 ② 將f?x1?與f?x2?作差或作商(分母不為零)
③ 比較差值(商)與0(1)的大小 ④ 下結(jié)論,確定函數(shù)的單調(diào)性。
在做差比較時(shí),我們常將差化為積討論,常用因式分解(整式)、通分(分式)、有理化(無理式)、配方等手段。
二、常見的類型有兩種:
(一)已知函數(shù)的解析式:
1例1:證明:函數(shù)f?x?=在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減
x-
1例2:證明:函數(shù)f?x?=x+x+1在x∈R時(shí)單調(diào)遞增
3[1,+?)時(shí)單調(diào)遞增 例3:證明:函數(shù)f?x?=x-1在x∈2
例4:討論函數(shù)f?x?=x+
1在(1,+?)的單調(diào)性,并求最小值 x-1
例5:求函數(shù)f?x?= x+2的單調(diào)區(qū)間 x-1+?)單調(diào)遞增 練習(xí):
1、證明函數(shù)f?x?=x+(a>0)在(a,2、討論函數(shù)f?x?=1+x-x的單調(diào)性
2ax
(二)f?x?抽象函數(shù)的單調(diào)性:
抽象函數(shù)的單調(diào)性關(guān)鍵是抽象函數(shù)關(guān)系式的運(yùn)用,同時(shí),要注意選擇作差還是作商,這一點(diǎn)可觀察題意中與0比較,應(yīng)作差;與1比較,應(yīng)作商。如下三例:
例1:已知函數(shù)滿足x、y∈R時(shí),f(x?y)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>0時(shí),>0.證明:f(x)在R上單調(diào)遞增.例2:已知函數(shù)滿足x、y∈R時(shí),f(xy)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>1時(shí),0.證明:f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.例3:已知函數(shù)滿足x、y∈R時(shí),f(xy)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>1時(shí),1.若f(x)?0.證明:f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.練習(xí):
1、已知函數(shù)
f?x?對于任意的x、y∈R,f?x?+f?y?=f?x+y?,且當(dāng)x>0時(shí),f?x?<0;f?1?=-23.f(x)>f(x)>總有(1)求證:f?x?在R上是減函數(shù)
(2)求f?x?在[-3,3]上的最大值與最小值
2、已知函數(shù)f?x?的定義域?yàn)镽,且m、n∈R,恒有f?m?+f?n?=f?m+n?+1,且f?->-?1??=0,當(dāng)x?2?1時(shí),f?x?>0.2(1)求證:f?x?是單調(diào)遞增函數(shù)(2)求f?x?在[-2,2]的最大值與最小值.3、定義在R上的函數(shù)f?x?恒為正,且滿足f?x+y?=f?x?f?y?,當(dāng)x>0時(shí),f?x?>1.(1)證明:f?x?在R上單調(diào)遞增.2(2)若函數(shù)f?x?的定義域?yàn)閇-1,1]時(shí),解不等式fx-1>f?2x?
??
4、函數(shù)f?x?的定義域?yàn)镽,對于任意的a、b∈R皆有f?a?+f?b?=f?a+b?+1,且x>0時(shí),f?x?>1(1)求證:f?x?是R上的增函數(shù)
2(2)若f?4?=5,解不等式f3m-m-2<3
??3
第三篇:函數(shù)的單調(diào)性證明
函數(shù)的單調(diào)性證明
一.解答題(共40小題)
1.證明:函數(shù)f(x)=在(﹣∞,0)上是減函數(shù).
2.求證:函數(shù)f(x)=4x+在(0,)上遞減,在[,+∞)上遞增.
3.證明f(x)=
在定義域?yàn)閇0,+∞)內(nèi)是增函數(shù).
4.應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性定義證明:函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上是減函數(shù).
第1頁(共23頁)
5.證明函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù).
6.證明:函數(shù)f(x)=x2+3在[0,+∞)上的單調(diào)性.
7.證明:函數(shù)y=
在(﹣1,+∞)上是單調(diào)增函數(shù).
8.求證:f(x)=
在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
9.用函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)y=
在區(qū)間(0,+∞)上為減函數(shù).
第2頁(共23頁)
10.已知函數(shù)f(x)=x+.
(Ⅰ)用定義證明:f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù);(Ⅱ)若
>0對任意x∈[4,5]恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
11.證明:函數(shù)f(x)=
在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
12.求證f(x)=x+的(0,1)上是減函數(shù),在[1,+∞]上是增函數(shù).
13.判斷并證明f(x)=
在(﹣1,+∞)上的單調(diào)性.
14.判斷并證明函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上的單調(diào)性.
第3頁(共23頁)
15.求函數(shù)f(x)=的單調(diào)增區(qū)間.
16.求證:函數(shù)f(x)=﹣
﹣1在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
17.求函數(shù)的定義域.
18.求函數(shù)的定義域.
19.根據(jù)下列條件分別求出函數(shù)f(x)的解析式(1)f(x+)=x2+
(2)f(x)+2f()=3x.
20.若3f(x)+2f(﹣x)=2x+2,求f(x).
第4頁(共23頁)
21.求下列函數(shù)的解析式
(1)已知f(x+1)=x2求f(x)
(2)已知f()=x,求f(x)
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),使f[f(x)]=9x+1,求f(x)
(4)已知3f(x)﹣f()=x2,求f(x)
22.已知函數(shù)y=f(x),滿足2f(x)+f()=2x,x∈R且x≠0,求f(x).
第5頁(共23頁)
23.已知3f(x)+2f()=x(x≠0),求f(x).
24.已知函數(shù)f(x+)=x2+()2(x>0),求函數(shù)f(x).
25.已知2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,求f(x).
26.若2f(x)+f(﹣x)=3x+1,則求f(x)的解析式.
27.已知4f(x)﹣5f()=2x,求f(x).
28.已知函數(shù)f(+2)=x2+1,求f(x)的解析式.
第6頁(共23頁)
29.若f(x)滿足3f(x)+2f(﹣x)=4x,求f(x)的解析式.
30.已知f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,求f(x)
31.求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(2x+1)=x2+1,求f(x);
(2)已知f()=,求f(x).
32.已知二次函數(shù)滿足f(2x+1)=4x2﹣6x+5,求f(x)的解析式.
33.已知f(2x)=x2﹣x﹣1,求f(x).
34.已知一次函數(shù)f(x)滿足f(f(f(x)))=2x﹣3,求函數(shù)f(x)的解析式.
第7頁(共23頁)
35.已知f(x+2)=x2﹣3x+5,求f(x)的解析式.
36.已知函數(shù)f(x﹣2)=2x2﹣3x+4,求函數(shù)f(x)的解析式.
37.若3f(x)+2f(﹣x)=2x,求f(x)
38.f(+1)=x2+2,求f(x)的解析式.
39.若函數(shù)f()=+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
40.已知f(x﹣1)=x2﹣4x.(1)求f(x)的解析式;(2)解方程f(x+1)=0.
第8頁(共23頁)
第9頁(共23頁)
函數(shù)的單調(diào)性證明
參考答案與試題解析
一.解答題(共40小題)
1.證明:函數(shù)f(x)=在(﹣∞,0)上是減函數(shù). 【解答】證明:設(shè)x1<x2<0,則:
;
∵x1<x2<0;
∴x2﹣x1>0,x1x2>0; ∴f(x1)>f(x2);
∴f(x)在(﹣∞,0)上是減函數(shù).
2.求證:函數(shù)f(x)=4x+在(0,)上遞減,在[,+∞)上遞增. 【解答】證明:設(shè)0<x1<x2<,則f(x1)﹣f(x2)=(4x1+)﹣(4x2+)=4(x1﹣x2)+
=(x1﹣x2)(),又由0<x1<x2<,則(x1﹣x2)<0,(4x1x2﹣9)<0,(x1x2)>0,則f(x1)﹣f(x2)>0,則函數(shù)f(x)在(0,)上遞減,設(shè)≤x3<x4,同理可得:f(x3)﹣f(x4)=(x3﹣x4)(又由≤x3<x4,第10頁(共23頁)),則(x3﹣x4)<0,(4x3x4﹣9)>0,(x1x2)>0,則f(x3)﹣f(x4)<0,則函數(shù)f(x)在[,+∞)上遞增.
3.證明f(x)=在定義域?yàn)閇0,+∞)內(nèi)是增函數(shù).
【解答】證明:設(shè)x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2,則:
=∵x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2; ∴∴f(x1)<f(x2);
∴f(x)在定義域[0,+∞)上是增函數(shù).
4.應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性定義證明:函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上是減函數(shù). 【解答】證明:任取x1,x2∈(0,2),且x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=
﹣(=
;
;
因?yàn)?<x1<x2<2,所以x1﹣x2<0,x1x2<4,所以f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)=x+在(0,2)上為減函數(shù).
5.證明函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù). 【解答】解:設(shè)x1<x2<0,∴f(x1)﹣f(x2)=2x1﹣﹣2x2+
=(x1﹣x2)(2+∵x1<x2<0,),第11頁(共23頁)
∴x1﹣x2<0,2+
>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即:f(x1)<f(x2),∴函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù).
6.證明:函數(shù)f(x)=x2+3在[0,+∞)上的單調(diào)性. 【解答】解:任取0≤x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)==(x1+x2)(x1﹣x2)
因?yàn)?≤x1<x2,所以x1+x2>0,x1﹣x2<0,故原式f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以原函數(shù)在[0,+∞)是單調(diào)遞增函數(shù).
7.證明:函數(shù)y=
在(﹣1,+∞)上是單調(diào)增函數(shù).
=1﹣
在在區(qū)間(﹣1,+∞),【解答】解:∵函數(shù)f(x)=可以設(shè)﹣1<x1<x2,可得f(x1)﹣f(x2)=1﹣∵﹣1<x1<x2<0,﹣1+=
∴x1+1>0,1+x2>0,x1﹣x2<0,∴<0
∴f(x1)<f(x2),∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上為增函數(shù);
8.求證:f(x)=在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
第12頁(共23頁)
【解答】證明:設(shè)x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=﹣∵x1<x2,∴x1﹣x2<0,﹣(﹣)=﹣=,∴若x1<x2<0,則x1x2>0,此時(shí)f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增.
若0<x1<x2,則x1x2>0,此時(shí)f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增. 即f(x)=
9.用函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)y=【解答】解:∵函數(shù)y=可以設(shè)0<x1<x2,可得f(x1)﹣f(x2)=∴f(x1)>f(x2),∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上為減函數(shù);
10.已知函數(shù)f(x)=x+.
(Ⅰ)用定義證明:f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù);(Ⅱ)若>0對任意x∈[4,5]恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
﹣
=
>0,在區(qū)間(0,+∞)上為減函數(shù). 在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
在區(qū)間(0,+∞),【解答】(Ⅰ)證明:任取x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=(x1+)﹣(x2+)=,∵2≤x1<x2,所以x1﹣x2<0,x1x2>4,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)=x+在[2,+∞)上為增函數(shù);(Ⅱ)解:∵>0對任意x∈[4,5]恒成立,第13頁(共23頁)
∴x﹣a>0對任意x∈[4,5]恒成立,∴a<x對任意x∈[4,5]恒成立,∴a<4.
11.證明:函數(shù)f(x)=
在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
【解答】證明:設(shè)x1>x2>1,則:
;
∵x1>x2>1;
∴x2﹣x1<0,x1﹣1>0,x2﹣1>0; ∴即f(x1)<f(x2);
∴f(x)在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
12.求證f(x)=x+的(0,1)上是減函數(shù),在[1,+∞]上是增函數(shù). 【解答】證明:①在(0,1)內(nèi)任取x1,x2,令x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=(=(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)(1﹣
;)﹣()),∵x1,x2∈(0,1),x1<x2,∴x1﹣x2<0,1﹣
<0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,∴f(x)=x+在(0,1)上是減函數(shù). ②在[1,+∞)內(nèi)任取x1,x2,令x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=()﹣()
第14頁(共23頁)
=(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)(1﹣),∵x1,x2∈[1,+∞),x1<x2,∴x1﹣x2<0,1﹣
>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,∴f(x)=x+在[1,+∞]上是增函數(shù).
13.判斷并證明f(x)=【解答】解:f(x)=證明如下:
在(﹣1,+∞)上任取x1,x2,令x1<x2,f(x1)﹣f(x2)=
﹣
=,在(﹣1,+∞)上的單調(diào)性. 在(﹣1,+∞)上的單調(diào)遞減.
∵x1,x2∈(﹣1+∞),x1<x2,∴x2﹣x1>0,x1+1>0,x2+1>0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,∴f(x)=
14.判斷并證明函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上的單調(diào)性. 【解答】解:任意取x1,x2∈(0,2)且0<x1<x2<2 f(x1)﹣f(x2)=x1+∵0<x1<x2<2
∴x1﹣x2<0,0<x1x2<4,即x1x2﹣4<0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
第15頁(共23頁)
在(﹣1,+∞)上的單調(diào)遞減.
﹣x2﹣=(x1﹣x2)+
﹣
=(x1﹣x2),所以f(x)在(0,2)上是單調(diào)減函數(shù).
15.求函數(shù)f(x)=的單調(diào)增區(qū)間.
=1﹣的單調(diào)遞增區(qū)間為【解答】解:根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)可知,f(x)=(﹣∞,0),(0,+∞)
故答案為:(﹣∞,0),(0,+∞)
16.求證:函數(shù)f(x)=﹣
﹣1在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
【解答】證明:設(shè)x1<x2<0,則:
;
∵x1<x2<0;
∴x1﹣x2<0,x1x2>0; ∴;
∴f(x1)<f(x2);
∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
17.求函數(shù)的定義域.
【解答】解:根據(jù)題意,得,解可得,故函數(shù)的定義域?yàn)?≤x<3和3<x<5.
18.求函數(shù)的定義域.
第16頁(共23頁)
【解答】解:由故函數(shù)定義域?yàn)閧x|x<}
.
19.根據(jù)下列條件分別求出函數(shù)f(x)的解析式(1)f(x+)=x2+
(2)f(x)+2f()=3x. 【解答】解:(1)f(x+)=x2+
=(x+)2﹣2,即f(x)=x2﹣2,(x>2或x<﹣2)(2)∵f(x)+2f()=3x,∴f()+2f(x)=,消去f()得f(x)=﹣x.
20.若3f(x)+2f(﹣x)=2x+2,求f(x). 【解答】解:∵3f(x)+2f(﹣x)=2x+2…①,用﹣x代替x,得:
3f(﹣x)+2f(x)=﹣2x+2…②; ①×3﹣②×2得:
5f(x)=(6x+6)﹣(﹣4x+4)=10x+2,∴f(x)=2x+.
21.求下列函數(shù)的解析式(1)已知f(x+1)=x2求f(x)(2)已知f()=x,求f(x)
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),使f[f(x)]=9x+1,求f(x)(4)已知3f(x)﹣f()=x2,求f(x)
【解答】解:(1)∵已知f(x+1)=x2,令x+1=t,可得x=t﹣1,∴f(t)=(t﹣
第17頁(共23頁)
1)2,∴f(x)=(x﹣1)2.(2)∵已知f()=x,令
=t,求得 x=,∴f(t)=,∴f(x)=
.
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),設(shè)f(x)=kx+b,k≠0,∵f[f(x)]=kf(x)+b=k(kx+b)+b=9x+1,∴k=3,b=,或k=﹣3,b=﹣,求 ∴f(x)=3x+,或f(x)=﹣3x﹣.
(4)∵已知3f(x)﹣f()=x2①,∴用代替x,可得3f()﹣f(x)=由①②求得f(x)=x2+
22.已知函數(shù)y=f(x),滿足2f(x)+f()=2x,x∈R且x≠0,求f(x). 【解答】解:∵2f(x)+f()=2x① 令x=,則2f()+f(x)=②,①×2﹣②得: 3f(x)=4x﹣,∴f(x)=x﹣
23.已知3f(x)+2f()=x(x≠0),求f(x). 【解答】解:∵3f(x)+2f()=x,① 等號兩邊同時(shí)以代x,得:3f()+2f(x)=,② 由①×3﹣2×②,解得 5f(x)=3x﹣,∴函數(shù)f(x)的解析式:f(x)=x﹣
24.已知函數(shù)f(x+)=x2+()2(x>0),求函數(shù)f(x).
第18頁(共23頁)
②,.
.
(x≠0).
【解答】解:∵x>0時(shí),x+≥2且函數(shù)f(x+)=x2+()2=設(shè)t=x+,(t≥2); ∴f(t)=t2﹣2;
即函數(shù)f(x)=x2﹣2(其中x≥2).
=2,﹣2;
25.已知2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,求f(x). 【解答】解:∵2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,∴2f(x)+f(﹣x)=﹣3x﹣1,聯(lián)立消去f(﹣x),可得f(x)=﹣3x﹣.
26.若2f(x)+f(﹣x)=3x+1,則求f(x)的解析式. 【解答】解:∵2f(x)+f(﹣x)=3x+1…①,用﹣x代替x,得:
2f(﹣x)+f(x)=﹣3x+1…②; ①×2﹣②得:
3f(x)=(6x+2)﹣(﹣3x+1)=9x+1,∴f(x)=3x+.
27.已知4f(x)﹣5f()=2x,求f(x). 【解答】解:∵4f(x)﹣5f()=2x…①,∴4f()﹣5f(x)=…②,①×4+②×5,得:﹣9f(x)=8x+∴f(x)=﹣x﹣
第19頁(共23頁),.
28.已知函數(shù)f(【解答】解:令t=則由f(+2)=x2+1,求f(x)的解析式. +2,(t≥2),x=(t﹣2)2.
+2)=x2+1,得f(t)=(t﹣2)4+1.
∴f(x)=(x﹣2)4+1(x≥2).
29.若f(x)滿足3f(x)+2f(﹣x)=4x,求f(x)的解析式. 【解答】解:f(x)滿足3f(x)+2f(﹣x)=4x,…①,可得3f(﹣x)+2f(x)=﹣4x…②,①×3﹣②×2可得:5f(x)=20x. ∴f(x)=4x.
f(x)的解析式:f(x)=4x.
30.已知f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,求f(x)【解答】解:∵f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,∴a(ax+b)+b=9x+8,即a2x+ab+b=9x+8,即,解得a=3或a=﹣3,若a=3,則4b=8,解得b=2,此時(shí)f(x)=3x+2,若a=﹣3,則﹣2b=8,解得b=﹣4,此時(shí)f(x)=3x﹣4.
31.求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(2x+1)=x2+1,求f(x);(2)已知f()=,求f(x).
【解答】解:(1)令2x+1=t,則x=(t﹣1),∴f(t)=(t﹣1)2+1,第20頁(共23頁)
∴f(x)=(x﹣1)2+1;(2)令m=(m≠0),則x=,∴f(m)==,∴f(x)=(x≠0).
32.已知二次函數(shù)滿足f(2x+1)=4x2﹣6x+5,求f(x)的解析式. 【解答】解:(1)令2x+1=t,則x=則f(t)=4()2﹣6?
;
+5=t2﹣5t+9,故f(x)=x2﹣5x+9.
33.已知f(2x)=x2﹣x﹣1,求f(x). 【解答】解:令t=2x,則x=t,∴f(t)=t2﹣t﹣1,∴f(x)=x2﹣x﹣1.
34.已知一次函數(shù)f(x)滿足f(f(f(x)))=2x﹣3,求函數(shù)f(x)的解析式. 【解答】解:設(shè)f(x)=ax+b,∴f(f(x)=a(ax+b)+b,∴f(f(f(x))))=a[a(ax+b)+b]+b=2x﹣3,∴,解得:,∴f(x)= x﹣.
第21頁(共23頁)
35.已知f(x+2)=x2﹣3x+5,求f(x)的解析式. 【解答】解:f(x+2)=x2﹣3x+5,設(shè)x+2=t,則x=t﹣2,∴f(t)=(t﹣2)2﹣3(t﹣2)+5=t2﹣7t+15,∴f(x)=x2﹣7x+15.
36.已知函數(shù)f(x﹣2)=2x2﹣3x+4,求函數(shù)f(x)的解析式. 【解答】解:令x﹣2=t,則x=t+2,代入原函數(shù)得 f(t)=2(t+2)2﹣3(t+2)+4=2t2+5t+6 則函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=2x2+5x+6
37.若3f(x)+2f(﹣x)=2x,求f(x)【解答】解:∵3f(x)+2f(﹣x)=2x…①,用﹣x代替x,得:
3f(﹣x)+2f(x)=﹣2x…②; ①×3﹣②×2得:
5f(x)=6x﹣(﹣4x)=10x,∴f(x)=2x.
38.f(+1)=x2+2,求f(x)的解析式.
【解答】解:設(shè)∴x=(t﹣1)2; ∵f(+1)=x2+2+1=t,則t≥1,∴f(t)=(t﹣1)4+2(t﹣1),∴f(x)=(x﹣1)4+2(x﹣1),x∈[1,+∞).
39.若函數(shù)f(【解答】解:令)=
+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
=t(t≠1),則=t﹣1,第22頁(共23頁)
∴f(t)=2+(t﹣1)2=t2﹣2t+3,∴f(x)=x2﹣2x+3(x≠1).
40.已知f(x﹣1)=x2﹣4x.(1)求f(x)的解析式;(2)解方程f(x+1)=0.
【解答】解:(1)變形可得f(x﹣1)=(x﹣1)2﹣2(x﹣1)﹣∴f(x)的解析式為f(x)=x2﹣2x﹣3;
(2)方程f(x+1)=0可化為(x+1)2﹣2(x+1)﹣3=0,化簡可得x2﹣4=0,解得x=2或x=﹣2
第23頁(共23頁)
3,
第四篇:函數(shù)單調(diào)性
函數(shù)單調(diào)性概念教學(xué)的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) ──兼談《函數(shù)單調(diào)性》的教學(xué)設(shè)計(jì)
北京教育學(xué)院宣武分院 彭 林
函數(shù)單調(diào)性是學(xué)生進(jìn)入高中后較早接觸到的一個(gè)完全形式化的抽象定義,對于仍然處于經(jīng)驗(yàn)型邏輯思維發(fā)展階段的高一學(xué)生來講,有較大的學(xué)習(xí)難度。一直以來,這節(jié)課也都是老師教學(xué)的難點(diǎn)。最近,在我區(qū)“青年教師評優(yōu)課”上,聽了多名教師對這節(jié)課不同風(fēng)格的課堂教學(xué),通過對他們教學(xué)案例的研究和思考,筆者認(rèn)為,在函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué)中,關(guān)鍵是把握住如下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
關(guān)鍵點(diǎn)1。學(xué)生 學(xué)習(xí)函數(shù)單調(diào)性的認(rèn)知基礎(chǔ)是什么?
在這個(gè)內(nèi)容之前,已經(jīng)教學(xué)過一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等簡單函數(shù),函數(shù)的變量定義和映射定義,以及函數(shù)的表示。對函數(shù)是一個(gè)刻畫某些運(yùn)動變化數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)概念,也已經(jīng)形成初步認(rèn)識。接踵而來的任務(wù)是對函數(shù)應(yīng)該繼續(xù)研究什么。在數(shù)學(xué)研究中,建立一個(gè)數(shù)學(xué)概念的意義就是揭示它的本質(zhì)特征,即共同屬性或不變屬性。對各種函數(shù)模型而言,就是研究它們所描述的運(yùn)動關(guān)系的變化規(guī)律,也就是這些運(yùn)動關(guān)系在變化之中的共同屬性或不變屬性,即“變中不變”的性質(zhì)。按照這種科學(xué)研究的思維方式,使得當(dāng)前來討論函數(shù)的一些性質(zhì),就成為順理成章的、必要的和有意義的數(shù)學(xué)活動。至于在多種函數(shù)性質(zhì)中,選擇這個(gè)時(shí)機(jī)來討論函數(shù)的單調(diào)性而不是其他性質(zhì),是因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)性是學(xué)生從已經(jīng)學(xué)習(xí)的函數(shù)中比較容易發(fā)現(xiàn)的一個(gè)性質(zhì)。
就中小學(xué)生與單調(diào)性相關(guān)的經(jīng)歷而言,學(xué)生認(rèn)識函數(shù)單調(diào)性可以分為四個(gè)階段: 第一階段,經(jīng)驗(yàn)感知階段(小學(xué)階段),知道一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化而變化的具體情境,如“隨著年齡的增長,我的個(gè)子越來越高”,“我認(rèn)識的字越多,我的知識就越多”等。
第二階段,形象描述階段(初中階段),能用抽象的語言描述一個(gè)量隨另一個(gè)量變化的趨勢,如“y隨著x的增大而減少”。
第三階段,抽象概括階段(高中必修1),能進(jìn)行脫離具體和直觀對象的抽象化、符號化的概括,并通過具體函數(shù),初步體會單調(diào)性在研究函數(shù)變化中的作用。
第四階段,認(rèn)識提升階段(高中選修系列1、2),要求學(xué)生能初步認(rèn)識導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性的聯(lián)系。
基于上述認(rèn)識,函數(shù)單調(diào)性教學(xué)的引入應(yīng)該從學(xué)生的已有認(rèn)知出發(fā),建立在學(xué)生初中已學(xué)的一次函數(shù)、二次函數(shù)以及反比例函數(shù)的基礎(chǔ)上,即從學(xué)生熟悉的常見函數(shù)的圖象出發(fā),直觀感知函數(shù)的單調(diào)性,完成對函數(shù)單調(diào)性定義的第一次認(rèn)識.。
讓學(xué)生分別作出函數(shù)數(shù)值有什么變化規(guī)律? 的圖象,并且觀察自變量變化時(shí),函在學(xué)生畫圖的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生觀察圖象,獲得信息:第一個(gè)圖象從左向右逐漸上升,y隨x的增大而增大;第二個(gè)圖象從左向右逐漸下降,y隨x的增大而減小.然后讓學(xué)生明確,對于自變量變化時(shí),函數(shù)值具有這兩種變化規(guī)律的函數(shù),我們分別稱為增函數(shù)和減函數(shù).第三個(gè)函數(shù)圖象的上升與下降要分段說明,通過討論使學(xué)生明確函數(shù)的單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間而言的.
在此基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言描述增函數(shù)的定義: 如果函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上的圖象從左向右逐漸上升,或者如果函數(shù)
在某個(gè)區(qū)間上隨自變量x的增大,y也越來越大,我們說函數(shù)在該區(qū)間上為增函數(shù).
關(guān)鍵點(diǎn)2。為什么要用數(shù)學(xué)的符號語言定義函數(shù)的單調(diào)性概念?
對于函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué)而言,有一個(gè)很重要的問題,即為什么要進(jìn)一步形式化。學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù),對函數(shù)的增減性已有初步的認(rèn)識:隨x增大y增大是增函數(shù),隨x增大y 減小是減函數(shù)。這個(gè)觀念對他們而言是易于接受的,很形象,他們會覺得這樣的定義很好,為什么還要費(fèi)神去進(jìn)行符號化呢?如果教師能通過教學(xué)設(shè)計(jì),讓學(xué)生感受到進(jìn)一步符號化、形式化的必要性,造成認(rèn)知沖突,則學(xué)生研究的興趣就會大大提高,主動性也會更強(qiáng)。其實(shí),數(shù)學(xué)概念就是一系列常識不斷精微化的結(jié)果,之所以要進(jìn)一步形式化,完全是數(shù)學(xué)精確性、嚴(yán)密性的要求,因?yàn)橹挥羞_(dá)到這種符號化、形式化的程度,才可以進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,進(jìn)行推理論證。
所以,在教學(xué)中提出類似如下的問題是非常必要的:
右圖是函數(shù)函數(shù)嗎? 的圖象,能說出這個(gè)函數(shù)分別在哪個(gè)區(qū)間為增函數(shù)和減
對于這個(gè)問題,學(xué)生的困難是難以確定分界點(diǎn)的確切位置.通過討論,使學(xué)生感受到用函數(shù)圖象判斷函數(shù)單調(diào)性雖然比較直觀,但有時(shí)不夠精確,需要結(jié)合解析式進(jìn)行嚴(yán)密化、精確化的研究,使學(xué)生體會到用數(shù)量大小關(guān)系嚴(yán)格表述函數(shù)單調(diào)性的必要性,從而將函數(shù)的單調(diào)性研究從研究函數(shù)圖象過渡到研究函數(shù)的解析式.關(guān)鍵點(diǎn)3:如何用形式化的語言定義函數(shù)的單調(diào)性?
從數(shù)學(xué)學(xué)科這個(gè)整體來看,數(shù)學(xué)的高度抽象性造成了數(shù)學(xué)的難懂、難教、難學(xué),解決這一問題的基本途徑是順應(yīng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律:在需要和可能的情況下,盡量做到從直觀入手,從具體開始,逐步抽象,即數(shù)學(xué)的思考方式。恰當(dāng)運(yùn)用圖形語言、自然語言和符號化的形式語言,并進(jìn)行三者之間必要的轉(zhuǎn)化,可以說,這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本思考方式。而函數(shù)單調(diào)性這一內(nèi)容正是體現(xiàn)數(shù)學(xué)基本思考方式的一個(gè)良好載體,教學(xué)中應(yīng)該充分關(guān)注到這一點(diǎn)。長此以往,便可使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時(shí),學(xué)到比知識更重要的東西—學(xué)會如何思考?如何進(jìn)行數(shù)學(xué)的思考?
一般說,對函數(shù)單調(diào)性的建構(gòu)有兩個(gè)重要過程,一是建構(gòu)函數(shù)單調(diào)性的意義,二是通過思維構(gòu)造把這個(gè)意義用數(shù)學(xué)的形式化語言加以描述。對函數(shù)單調(diào)性的意義,學(xué)生通過對若干函數(shù)圖象的觀察并不難認(rèn)識,因此,前一過程的建構(gòu)學(xué)習(xí)相對比較容易進(jìn)行。后一過程的進(jìn)行則有相當(dāng)?shù)碾y度,其難就難在用數(shù)學(xué)的符合語言來描述函數(shù)單調(diào)性的定義時(shí),如何才能最大限度地通過學(xué)生自己的思維活動來完成。這其中有兩個(gè)難點(diǎn):
(1)“x增大”如何用符號表示;同樣,“f(x)增大”如何用符號表示。(2)“‘隨著’x增大,函數(shù)f(x)‘也’增大”,如何用符號表示。
用數(shù)學(xué)符號描述這兩種數(shù)學(xué)意義的最大要害之處,在于要用數(shù)學(xué)的符號來描述動態(tài)的數(shù)學(xué)對象。
在初中數(shù)學(xué)中,除了學(xué)習(xí)函數(shù)的初級概念,用y=f(x)表示函數(shù)y隨著自變量x的變化而變化時(shí),接觸到一點(diǎn)動態(tài)數(shù)學(xué)對象的數(shù)學(xué)符號表示以外,絕大多數(shù)都是用數(shù)學(xué)符號表示靜態(tài)的數(shù)學(xué)對象。因此,從用靜態(tài)的數(shù)學(xué)符號描述靜態(tài)的數(shù)學(xué)對象,到用靜態(tài)的符號語言刻畫動態(tài)數(shù)學(xué)對象,在思維能力層次上存在重大差異,對剛剛由初中進(jìn)入高中學(xué)習(xí)的學(xué)生而言,無疑是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)!
因此,在教學(xué)中可以提出如下問題2: 如何從解析式的角度說明
在上為增函數(shù)?
這個(gè)問題是形成函數(shù)單調(diào)性概念的關(guān)鍵。在教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生先分組探究,然后全班交流,相互補(bǔ)充,并及時(shí)對學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行反饋、評價(jià),對普遍出現(xiàn)的問題組織學(xué)生討論,在辨析中達(dá)成共識.對于問題2,學(xué)生錯(cuò)誤的回答主要有兩種:
①在給定區(qū)間內(nèi)取兩個(gè)數(shù),例如1和2,因?yàn)楹瘮?shù). ,所以
在上為增②可以用0,1,2,3,4,5驗(yàn)證: 在所以函數(shù)上是增函數(shù)。
對于這兩種錯(cuò)誤,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步展開思考。例如,指出回答②試圖用自然數(shù)列來驗(yàn)證結(jié)論,而且引入了不等式表示不等關(guān)系,但是,只是對有限幾個(gè)自然數(shù)驗(yàn)證不行,只有當(dāng)所有的比較結(jié)果都是一樣的:自變量大時(shí),函數(shù)值也大,才可以證明它是增函數(shù),那么怎么辦?如果有的學(xué)生提出:引入非負(fù)實(shí)數(shù)a,只要證明
就可以了,這就把驗(yàn)證的范圍由有限擴(kuò)大到了無限。教師應(yīng)適時(shí)指出這種驗(yàn)證也有局限性,然后再讓學(xué)生思考怎樣做才能實(shí)現(xiàn)“任意性”就有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)了。也就是,從給定的區(qū)間內(nèi)任意取兩個(gè)自變量,然后求差比較函數(shù)值的大小,從而得到正確的回答: 任意取在,有為增函數(shù). ,即,所以這種回答既揭示了單調(diào)性的本質(zhì),也讓學(xué)生領(lǐng)悟到兩點(diǎn):(1)兩自變量的取值具有任意性;(2)求差比較它們函數(shù)值的大小。至此,學(xué)生對函數(shù)單調(diào)性有了理性的認(rèn)識.在前面研究的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生歸納、抽象出函數(shù)單調(diào)性的定義,使學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般,從具體到抽象的認(rèn)知過程。
教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)符號語言歸納、抽象增函數(shù)的定義,并讓學(xué)生類比得到減函數(shù)的定義.然后指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀教材中有關(guān)單調(diào)性的概念,對定義中關(guān)鍵的地方進(jìn)行強(qiáng)調(diào).同時(shí)設(shè)計(jì)了一組判斷題:
判斷題:
①②若函數(shù)③若函數(shù)滿足f(2) 和(2,3)上均為增函數(shù),則函數(shù)在(1,3)上為增函數(shù).④因?yàn)楹瘮?shù)減函數(shù).在上都是減函數(shù),所以在上是通過對判斷題的討論,強(qiáng)調(diào)三點(diǎn): ①單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間而言的,離開了定義域和相應(yīng)區(qū)間就談不上單調(diào)性. ②有的函數(shù)在整個(gè)定義域內(nèi)單調(diào)(如一次函數(shù)),有的函數(shù)只在定義域內(nèi)的某些區(qū)間單調(diào)(如二次函數(shù)),有的函數(shù)根本沒有單調(diào)區(qū)間(如常函數(shù)). ③函數(shù)在定義域內(nèi)的兩個(gè)區(qū)間A,B上都是增(或減)函數(shù),一般不能認(rèn)為函數(shù)在上是增(或減)函數(shù). 從而加深學(xué)生對定義的理解 北京4中常規(guī)備課 【教學(xué)目標(biāo)】 1.使學(xué)生從形與數(shù)兩方面理解函數(shù)單調(diào)性的概念,初步掌握利用函數(shù)圖象和單調(diào)性定義判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法. 2.通過對函數(shù)單調(diào)性定義的探究,滲透數(shù)形結(jié)合數(shù)學(xué)思想方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、抽象的能力和語言表達(dá)能力;通過對函數(shù)單調(diào)性的證明,提高學(xué)生的推理論證能力. 3.通過知識的探究過程培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察、認(rèn)真分析、嚴(yán)謹(jǐn)論證的良好思維習(xí)慣,讓學(xué)生經(jīng)歷從具體到抽象,從特殊到一般,從感性到理性的認(rèn)知過程. 【教學(xué)重點(diǎn)】 函數(shù)單調(diào)性的概念、判斷及證明. 【教學(xué)難點(diǎn)】 歸納抽象函數(shù)單調(diào)性的定義以及根據(jù)定義證明函數(shù)的單調(diào)性. 【教學(xué)方法】 教師啟發(fā)講授,學(xué)生探究學(xué)習(xí). 【教學(xué)手段】 計(jì)算機(jī)、投影儀. 【教學(xué)過程】 一、創(chuàng)設(shè)情境,引入課題 課前布置任務(wù): (1)由于某種原因,2008年北京奧運(yùn)會開幕式時(shí)間由原定的7月25日推遲到8月8日,請查閱資料說明做出這個(gè)決定的主要原因.(2)通過查閱歷史資料研究北京奧運(yùn)會開幕式當(dāng)天氣溫變化情況.課上通過交流,可以了解到開幕式推遲主要是天氣的原因,北京的天氣到8月中旬,平均氣溫、平均降雨量和平均降雨天數(shù)等均開始下降,比較適宜大型國際體育賽事.下圖是北京市今年8月8日一天24小時(shí)內(nèi)氣溫隨時(shí)間變化的曲線圖.引導(dǎo)學(xué)生識圖,捕捉信息,啟發(fā)學(xué)生思考. 問題:觀察圖形,能得到什么信息? 預(yù)案:(1)當(dāng)天的最高溫度、最低溫度以及何時(shí)達(dá)到;(2)在某時(shí)刻的溫度; (3)某些時(shí)段溫度升高,某些時(shí)段溫度降低.在生活中,我們關(guān)心很多數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,了解這些數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,對我們的生活是很有幫助的. 問題:還能舉出生活中其他的數(shù)據(jù)變化情況嗎? 預(yù)案:水位高低、燃油價(jià)格、股票價(jià)格等. 歸納:用函數(shù)觀點(diǎn)看,其實(shí)就是隨著自變量的變化,函數(shù)值是變大還是變?。?〖設(shè)計(jì)意圖〗由生活情境引入新課,激發(fā)興趣. 二、歸納探索,形成概念 對于自變量變化時(shí),函數(shù)值是變大還是變小,初中同學(xué)們就有了一定的認(rèn)識,但是沒有嚴(yán)格的定義,今天我們的任務(wù)首先就是建立函數(shù)單調(diào)性的嚴(yán)格定義.1.借助圖象,直觀感知 問題1: 分別作出函數(shù)數(shù)值有什么變化規(guī)律? 的圖象,并且觀察自變量變化時(shí),函 預(yù)案:(1)函數(shù) 在整個(gè)定義域內(nèi) y隨x的增大而增大;函數(shù) 在整個(gè)定義域內(nèi) y隨x的增大而減小. (2)函數(shù)在上 y隨x的增大而增大,在上y隨x的增大而減小. (3)函數(shù) 在上 y隨x的增大而減小,在上y隨x的增大而減?。?/p> 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分類描述(增函數(shù)、減函數(shù)).同時(shí)明確函數(shù)的單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間而言的,是函數(shù)的局部性質(zhì). 問題2:能不能根據(jù)自己的理解說說什么是增函數(shù)、減函數(shù)? 預(yù)案:如果函數(shù) 在某個(gè)區(qū)間上隨自變量x的增大,y也越來越大,我們說函數(shù) 在某個(gè)區(qū)間上隨自變量x的增大,y越來越小,我們在該區(qū)間上為增函數(shù);如果函數(shù)說函數(shù)在該區(qū)間上為減函數(shù). 教師指出:這種認(rèn)識是從圖象的角度得到的,是對函數(shù)單調(diào)性的直觀,描述性的認(rèn)識. 【設(shè)計(jì)意圖】從圖象直觀感知函數(shù)單調(diào)性,完成對函數(shù)單調(diào)性的第一次認(rèn)識. 2.探究規(guī)律,理性認(rèn)識 問題1:下圖是函數(shù)和減函數(shù)嗎? 的圖象,能說出這個(gè)函數(shù)分別在哪個(gè)區(qū)間為增函數(shù) 學(xué)生的困難是難以確定分界點(diǎn)的確切位置. 通過討論,使學(xué)生感受到用函數(shù)圖象判斷函數(shù)單調(diào)性雖然比較直觀,但有時(shí)不夠精確,需要結(jié)合解析式進(jìn)行嚴(yán)密化、精確化的研究. 〖設(shè)計(jì)意圖〗使學(xué)生體會到用數(shù)量大小關(guān)系嚴(yán)格表述函數(shù)單調(diào)性的必要性. 問題2:如何從解析式的角度說明 在為增函數(shù)? 22預(yù)案:(1)在給定區(qū)間內(nèi)取兩個(gè)數(shù),例如1和2,因?yàn)?<2,所以為增函數(shù). (2)仿(1),取很多組驗(yàn)證均滿足,所以(3)任取,所以 在,因?yàn)?/p> 為增函數(shù). 在為增函數(shù). 在,即對于學(xué)生錯(cuò)誤的回答,引導(dǎo)學(xué)生分別用圖形語言和文字語言進(jìn)行辨析,使學(xué)生認(rèn)識到問題的根源在于自變量不可能被窮舉,從而引導(dǎo)學(xué)生在給定的區(qū)間內(nèi)任意取兩個(gè)自變量. 【設(shè)計(jì)意圖】把對單調(diào)性的認(rèn)識由感性上升到理性認(rèn)識的高度,完成對概念的第二次認(rèn)識.事實(shí)上也給出了證明單調(diào)性的方法,為證明單調(diào)性做好鋪墊.3.抽象思維,形成概念 問題:你能用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)符號語言表述出增函數(shù)的定義嗎? 師生共同探究,得出增函數(shù)嚴(yán)格的定義,然后學(xué)生類比得出減函數(shù)的定義.(1)板書定義(2)鞏固概念 判斷題: ①. ②若函數(shù) ③若函數(shù) 在區(qū)間 和(2,3)上均為增函數(shù),則函數(shù) 在區(qū)間(1,3)上為增函 . ④因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上是減函數(shù).上都是減函數(shù),所以在 通過判斷題,強(qiáng)調(diào)三點(diǎn): ①單調(diào)性是對定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間而言的,離開了定義域和相應(yīng)區(qū)間就談不上單調(diào)性. ②對于某個(gè)具體函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以是整個(gè)定義域(如一次函數(shù)),可以是定義域內(nèi)某個(gè)區(qū)間(如二次函數(shù)),也可以根本不單調(diào)(如常函數(shù)). ③函數(shù)在定義域內(nèi)的兩個(gè)區(qū)間A,B上都是增(或減)函數(shù),一般不能認(rèn)為函數(shù)在上是增(或減)函數(shù). 思考:如何說明一個(gè)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù)? 【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生由特殊到一般,從具體到抽象歸納出單調(diào)性的定義,通過對判斷題的辨析,加深學(xué)生對定義的理解,完成對概念的第三次認(rèn)識.三、掌握證法,適當(dāng)延展 例 證明函數(shù) 在上是增函數(shù). 1.分析解決問題 針對學(xué)生可能出現(xiàn)的問題,組織學(xué)生討論、交流. 證明:任取 ,設(shè)元 求差 變形,斷號 ∴ ∴ 即 ∴函數(shù) 2.歸納解題步驟 在上是增函數(shù). 定論 引導(dǎo)學(xué)生歸納證明函數(shù)單調(diào)性的步驟:設(shè)元、作差、變形、斷號、定論. 練習(xí):證明函數(shù) 問題:要證明函數(shù) 在區(qū)間 上是增函數(shù),除了用定義來證,如果可以證得對 在上是增函數(shù). 任意的,且有可以嗎? 引導(dǎo)學(xué)生分析這種敘述與定義的等價(jià)性.讓學(xué)生嘗試用這種等價(jià)形式證明函數(shù)在 〖設(shè)計(jì)意圖〗初步掌握根據(jù)定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法和步驟.等價(jià)形式進(jìn)一步發(fā)展可以得到導(dǎo)數(shù)法,為用導(dǎo)數(shù)方法研究函數(shù)單調(diào)性埋下伏筆. 四、歸納小結(jié),提高認(rèn)識 學(xué)生交流在本節(jié)課學(xué)習(xí)中的體會、收獲,交流學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)和感受,師生合作共同完成小結(jié). 1.小結(jié) (1)概念探究過程:直觀到抽象、特殊到一般、感性到理性.(2)證明方法和步驟:設(shè)元、作差、變形、斷號、定論.(3)數(shù)學(xué)思想方法和思維方法:數(shù)形結(jié)合,等價(jià)轉(zhuǎn)化,類比等. 2.作業(yè) 書面作業(yè):課本第60頁習(xí)題2.3 第4,5,6題. 課后探究:(1)證明:函數(shù) 在區(qū)間 上是增函數(shù)的充要條件是對任意的上是增函數(shù).,且 有. (2)研究函數(shù)的單調(diào)性,并結(jié)合描點(diǎn)法畫出函數(shù)的草圖. 《函數(shù)的單調(diào)性》教學(xué)設(shè)計(jì)說明 一、教學(xué)內(nèi)容的分析 函數(shù)的單調(diào)性是學(xué)生在了解函數(shù)概念后學(xué)習(xí)的函數(shù)的第一個(gè)性質(zhì),是函數(shù)學(xué)習(xí)中第一個(gè)用數(shù)學(xué)符號語言刻畫的概念,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)函數(shù)其它性質(zhì)提供了方法依據(jù). 對于函數(shù)單調(diào)性,學(xué)生的認(rèn)知困難主要在兩個(gè)方面:(1)要求用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)符號語言去刻畫圖象的上升與下降,這種由形到數(shù)的翻譯,從直觀到抽象的轉(zhuǎn)變對高一的學(xué)生是比較困難的;(2)單調(diào)性的證明是學(xué)生在函數(shù)內(nèi)容中首次接觸到的代數(shù)論證內(nèi)容,而學(xué)生在代數(shù)方面的推理論證能力是比較薄弱的.根據(jù)以上的分析和教學(xué)大綱的要求,確定了本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn). 二、教學(xué)目標(biāo)的確定 根據(jù)本課教材的特點(diǎn)、教學(xué)大綱對本節(jié)課的教學(xué)要求以及學(xué)生的認(rèn)知水平,從三個(gè)不同的方面確定了教學(xué)目標(biāo),重視單調(diào)性概念的形成過程和對概念本質(zhì)的認(rèn)識;強(qiáng)調(diào)判斷、證明函數(shù)單調(diào)性的方法的落實(shí)以及數(shù)形結(jié)合思想的滲透;突出語言表達(dá)能力、推理論證能力的培養(yǎng)和良好思維習(xí)慣的養(yǎng)成. 三、教學(xué)過程的設(shè)計(jì) 為達(dá)到本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),教學(xué)上采取了以下的措施:(1)在探索概念階段, 讓學(xué)生經(jīng)歷從直觀到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程,完成對單調(diào)性定義的三次認(rèn)識,使得學(xué)生對概念的認(rèn)識不斷深入. (2)在應(yīng)用概念階段,通過對證明過程的分析,幫助學(xué)生掌握用定義證明函數(shù)單調(diào)性的方法和步驟. (3)考慮到我校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好、思維較為活躍的特點(diǎn),對判斷方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)难诱?,加深對定義的理解,同時(shí)也為用導(dǎo)數(shù)研究單調(diào)性埋下伏筆. 復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的證明 例 1、已知函數(shù)y?f(x)與y?g(x)的定義域都是R,值域分別是?0,???與???,0?,在R上f(x)是增函數(shù)而g(x)是減函數(shù),求證:F(x)?f(x)?g(x)在R上為減函數(shù).分析:證明的依據(jù)應(yīng)是減函數(shù)的定義.證明:設(shè)x1,x2是R上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1?x2,則F(x1)?F(x2)?f(x1)g(x1)?f(x2)g(x2) ?f(x1)g(x1)?f(x1)g(x2)?f(x1)g(x2)?f(x2)g(x2)?f(x1)?g(x1)?g(x2)??g(x2)?f(x1)?f(x2)? ?f(x)是R上的增函數(shù),g(x)是R上的減函數(shù),且x1?x2.?f(x1)?f(x2),g(x1)?g(x2)即f(x1)?f(x2)?0,g(x1)?g(x2)?0.又f(x)的值域?yàn)?0,???,g(x)的值域?yàn)???,0?,?f(x1)?0,g(x2)?0.?F(x1)?F(x2)?0即F(x1)?F(x2) ?F(x)在R上為減函數(shù).小結(jié):此題涉及抽象函數(shù)的有關(guān)證明,要求較高,此外在F(x1)?F(x2)的變形中涉及到增減項(xiàng)的技巧,它也應(yīng)是源于單調(diào)性只能比較同一個(gè)函數(shù)的某兩個(gè)函數(shù)值,必須構(gòu)造出f(x1)與f(x2)的差和g(x1)與g(x2)的差.第五篇:復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的證明