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新高一数学函数单调性教案.
新高一 第六讲 函数的单调性
教学目标:
1、理解函数单调性,能判断和证明函数在给定区间上的单调性;了解函数单调区间的概念,并能根据图象说出函数的单调区间;
2、体会从特殊到一般,从具体到抽象,从感性到理性的数学思维方法.
教学重点难点:函数单调性的概念和判断;利用函数单调性的定义判断函数的单调性。
教学过程:
(一)创设情境:
例如:某市某天的气温变化曲线图:
问题:随着时间的变化,温度的变化趋势是?(上升?下降?)
事实上,在生活中,有很多数据的变化是有规律的,了解这些数据的变化
规律,对我们的生活很有帮助。观察满足函数关系的数据变化规律往往是看:随着自变量的变化,函数值是如何变化的,这就是我们今天要研究的函数的单调性。
(二)建构定义:
1、直观感知定义:
观察下列函数的图象,由学生讨论交流并回答下列问题(几何画板动态展示)
问题1:这两个函数图象有怎样的变化趋势?(上升?下降?)
问题2:函数在区间 内y随x的增大而增大,在区间 内
y随x的增大而减小;
总结到一般情况下:
在区间D内 在区间D内 图象 图象特征 从左到右,图象上升 从左到右,图象下降 数量特征 y随x的增大而增大 y随x的增大而减小 直观性定义 单调递增函数 单调递减函数
说明直观性定义:
称左边的函数在区间D上单调递增函数,右边的函数则称为区间I上单调递减函数。
由表知:图象在区间D内呈上升趋势
当x的值增大时,函数值y也增大
区间内有两个点、,当时,有
问题:若区间内有两点时,有,能否推出是单调递:增函数?
构造反例:,,。
构造反例,动画演示,引导学生对自变量取值的“任意性”的深刻理解。
2、归纳定义
定义:一般地,设函数的定义域为I:
如果对于定义域I内某个区间上的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说函数在区间上是单调递增函数。
由学生类比得到减函数的定义:
如果对于定义域I内某个区间上的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说函数在区间上是单调递减函数。
注:
三大特征:①属于同一区间;②任意性;③有大小:通常规定;
相对于定义域,函数的单调性可以是函数的局部性质。
举例:在上是单调增函数,但在整个定义域上不是增(减)函数。
(三)定义应用:
例1、下图是定义在[-5,5]上的函数的图象,根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,是增函数还是减函数。
解:的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5]。
其中在[-5,-2),[1,3)上是减函数;
在[-2,1), [3,5)上是增函数。
强调单调区间的写法:
问题1:减区间可否写成[-5,-2)U[1,3)?
问题2:写成[-5,-2)还是写成[-5,-2]?
构造反例说明,进行验证.
(1)单调区间一般不能求并集;
(2)当端点满足单调性定义时,可开可闭。
函数单调性的证明,必须从定义出发去证明
例2、试判断函数 在区间(0,+∞)上是增函数还是减函数?并给予证明。
分析:问1:除了图象法判定函数单调性还有什么方法?
2:如何用定义法判定函数单调性?
3:用定义判定函数单调性的关键是什么? (作差比较法)
例如:证明:函数 在(0,+∞)上是增函数
证明 设 是(0,+∞)上的任意两个值,且,
则
又,故,
则,即:
因此,函数 在(0,+∞)上是增函数。
总结定义法证明函数单调性的步骤:
1、取值:设任意属于给定区间,且;
2、作差变形:变形的常用方法:因式分解、配方、有理化等;
3、定号:确定的正负号;
4、下结论:由定义得出函数的单调性。
思考题:
在上面证明中,你能理解的任意性的意义吗?
解答:有了“任意性”在区间内不管取哪两个值,其证明过程都是一样的。
四、课堂练习:
一.
1、下列函数,在区间(0,+∞)上为增函数的是____
①y=3-2x ②y=x2-1 ③y= ④y=-|x|
函数y=4x2-mx+5在区间上是增函数,在区间上是减函数,则m的值为________;
根据图象写出函数y=f(x)的单调区间:增区间 ;减区间:
y
-3 0 -1 3 x
4、函数f(x)=ax2-(5a-2)x-4在上是增函数, 则a的取值范围是______________
5、根据函数f(x)=-x2+|x|的图象得出单调区间为________6、判断函
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