实例: 例:已知函数求证:f(x)在证明:设
(a>0,x>0), 上是单调递增函数; ,则
,
.
∵∴
=,∴f(x)在
=<0
上是单调递增的。
10.函数单调性判断方法--复合法
复合函数y=f(g(x))在某区间D上的单调性,取决于函数y=f(U)与函数U=g(x)在其相应区间上的单调性,可归纳为:
即奇个“减”为减;偶个“减”为增。 复合法判断程序:
①把复合函数分解已知其单调性的基本函数g(x)和f(U); ②判断函数g(x)和f(U)在各自相应区间上的单调性; ③合成(奇个“减”为减;偶个“减”为增),下结论。 11.函数单调性判断方法--运算法 函数f(x)、g(x)在公共定义域内: 增函数减函数增函数减函数
增函数减函数减函数增函数
是增函数; 是减函数; 是增函数; 是减函数。
12.函数单调性判断方法--导数法
利用函数单调性与可导函数的正负性关系判断。 设可导函数
在定义域的某个区间(a,b)内,如果
,那么函数f(x)在这个区
间内单调递增;如果
求导判断函数单调性的程序: ①求函数②把
的导数
,那么函数f(x)在这个区间内单调递减。
;
变形,化简,因式分解,判断正负;
③下明确结论。 13.函数单调性的应用一 (1)判断证明函数单调性:
按函数单调性的“判断方法”或“证明方法”的程序进行。 (2)比较大小; ①比较函数值大小:
若函数y=f(x)在区间D上是递增函数,且x1 <x2 ,若函数y=f(x)在区间D上是递减函数,且x1 <x2 ,②比较自变量值大小:
若函数y=f(x)在区间D上是递增函数,且f(x1 )<f(x2 ),若函数y=f(x)在区间D上是递减函数,且f(x1 )<f(x2 ),(3)解方程与不等式
若函数y=f(x)在R上是递增函数,f(g(x))≤f(q(x)),若函数y=f(x)在R上是递减函数,f(g(x))≤f(q(x)),14.函数单调性的应用——求值域
若函数y=f(x)在定义域(a,b)上递增,则函数值域为(f(a),f(b)); 若函数y=f(x)在定义域(a,b)上递减,则函数值域为(f(b),f(a))。 若函数y=f(x)在定义域 [a,b] 上递增,则函数值域为 [f(a),f(b)] ;
g(x)≤q(x); g(x)≥q(x)。
x1 <x2 ; x1 >x2 。 f(x1 )<f(x2 ); f(x1 )>f(x2 )。
若函数y=f(x)在定义域 [a,b] 上递减,则函数值域为 [f(b),f(a)]。
15.函数单调性的应用——求极值 Ⅰ、极值定义:
⑴极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0 附近有定义,如果对x0 附近的所有的点,都有f(x)<f(x0 ),就说f(x0 )是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值 =f(x0 ),x0 是极大值点。 ⑵极小值:一般地,设函数f(x)在x0 附近有定义,如果对x0 附近的所有的点,都有f(x)>f(x0 ),就说f(x0 )是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值 =f(x0 ),x0 是极小值点。 ⑶极值:极大值与极小值统称为极值。
Ⅱ、方法1:
若函数y=f(x)在(a,b)上递增,在(b,c)上递减,且f(b)存在,则f(b)是函数y=f(x)的极大值,点b是函数y=f(x)的极大点;
若函数y=f(x)在(a,b)上递减,在(b,c)上递增,且f(b)存在,则f(b)是函数y=f(x)的极小值,点b是函数y=f(x)的极小点。 Ⅲ、方法2:
若函数y=f(x)在(a,b)内
,在(b,c)内
,且f(b)存在,则f(b)是函数y=f(x)
的极大值,点b是函数y=f(x)的极大点; 若函数y=f(x)在(a,b)内
,在(b,c)内
,且f(b)存在,则f(b)是函数y=f(x)
的极小值,点b是函数y=f(x)的极小点。
16.函数单调性的应用——求最值
Ⅰ、最值定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足: ⑴对于任意的x∈I,都有f(x)≤M; ⑵存在xo ∈I,使得f(xo )=M. 那么,称M是函数y=f(x)的最大值。
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足: ⑴对于任意的x∈I,都有f(x)≥M; ⑵存在xo ∈I,使得f(xo )=M. 那么,称M是函数y=f(x)的最小值。
Ⅱ、方法1:
若函数y=f(x)在定义域 [a,b] 上递增,则函数的最大值为f(b),最小值为f(a) ;
若函数y=f(x)在定义域 [a,b] 上递减,则函数的最大值为f(a),最小值为f(b)。
Ⅲ、方法2:
若函数y=f(x)在定义域 [a,b] 上连续,则 ①求函数y=f(x)在(a,b)内的极值; ②求函数在端点的函数值f(a),f(b);
③将函数y=f(x)的个极值与端点函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一
个为最小值。
如图,定义在[a,b]上的连续函数y=f(x),求得极值为f(x1 )、f(x2 ),求得定义域端点的函数值为f(a)、f(b),则函数的最大值与最小值分别为
。
17.函数奇偶性定义 ①严格定义:
对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数。
对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数。 ②定义内涵:
Ⅰ、在定义域内既存在x,又存在成了函数奇偶性的必要条件。
,所以其定义域必须关于原点对称。这构
Ⅱ、奇函数:f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0,或 (若f(x)≠0)。
偶函数:f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0,或 (若f(x)≠0)。
Ⅲ、已知函数f(x)是奇函数,若f(0)有定义,则f(0)=0;偶函数则不一定,若f(x)是偶函数,则f(x)= f(-x)ó f(x)=f(|x|)。 ③定义外延:
Ⅰ、奇偶性与单调性的关系: