人教A版数学必修一《1.3.3《函数的基本性质》学案
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1.3 函数的基本性质[教学目标]1.理解函数的单调性,初步掌握函数单调性的判别方法.2.理解函数的最大值、最小值及其几何意义.3.结合具体函数了解奇偶性的含义.4.能够运用函数图象理解和研究函数的性质.[教学要求]讨论函数的基本性质,就是要研究函数的重要特征:函数的增与减,最大值与最小值,增长率与衰减率,增长(减少)的快与慢,对称性(奇偶性),函数的零点,函数值的循环往复(周期性)等.引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构单调增函数、单调减函数等概念;能运用函数单调性概念解决简单的问题;使学生领会数形结合的数学思想方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.在函数单调性的学习过程中,使学生体验数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度.[教学重点]函数的单调性的概念;判断、证明函数的单调性;形成奇偶性的定义.[教学难点]1.函数的单调性和奇偶性定义的形式化表达.2.利用增(减)函数的定义判断函数的单调性.[教学时数]3课时[教学过程]第一课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的单调性新课导入一、情景问题如图为2008年北京奥运会奥林匹克公园场馆自动气象站某日一天24小时内的气温变化图(24时与0时气温相同为32︒C ),观察这张气温变化图:问:该图形是否为函数图象?定义域是什么?问:如何用数学语言来刻画温度随时间变化而变化的趋势呢?由“函数在某个区间内随着自变量的增加函数值增大或减小”引入课题——函数的单调性.二、观察函数图象,认识“上升”与 “下降”请同学们画出函数x x f =)(和2)(x x f =的图象,并观察图象的变化特征,说说自己的看法.(呈现这两个函数的图象,课本第27页图)可观察到的图象特征:(1)函数x x f =)(的图象由左至右是上升的;(2)函数2)(x x f =的图象在y 轴左侧是下降的,在y 轴右侧是上升的;也就是图象在区间]0,(-∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小,在区间),0(+∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大.归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变化趋势不同,同一函数在不同区间上的变化趋势也不同.函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映.新课进展一、函数的单调性1.如何用函数解析式2)(x x f =描述“随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小”,“随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大”?在区间),0(+∞上任取x 1,x 2,函数值的大小变化与自变量的大小变化有何关系?如何用数学符号语言来描述这种关系呢?对于函数2)(x x f =,经过师生讨论得出:在区间),0(+∞上,任取两个21,x x ,当21x x <时,有)()(21x f x f <.这时,我们就说函数2)(x x f =在区间),0(+∞上是增函数.课堂练习请你仿照刚才的描述,说明函数2)(x x f =在区间]0,(-∞上是减函数.2.增函数和减函数的定义设函数)(x f 的定义域为I :(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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说函数)(x f 在区间D 上是增函数(increasing function ).(2)请你仿照增函数的定义给出函数)(x f 在区间D 上是减函数的定义.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21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说函数)(x f 在区间D 上是减函数(decreasing function ).3.对定义要点分析问:(1)你能分析一下增函数定义的要点吗?(2)你能分析一下减函数定义的要点吗?引导学生分析增(减)函数定义的数学表述,体会定义中“区间D 上的任意两个自变量都有…”的含义.课堂例题例1 (课本第29页例1)课堂练习课本第39页习题1.3A 组第4题.课本第32页练习第1、2、3题.课堂例题例2 (课本第29页例2)课堂练习课本第32页练习第4题.4.本课小结(1)增减函数的图象有什么特点?增减函数的图象从左自右是上升的,减函数的图象从左自右是下降的.(2)用定义证明函数的单调性,需要抓住要点“在给定区间任意取两个自变量”去比较它们的函数值的大小.(3)如果函数)(x f y =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数)(x f y =在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第1、2、3题.课本第44页复习参考题A 组第9题.第二课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的最大(小)值复习导入通过提问复习上节课主要学习内容.问:如何判断函数的单调性?观察上节课例1中的图象(课本第29页),发现,函数图象在2-=x 时,其函数值最小,而在1=x 时,其函数值最大.函数2)(x x f =的图象有一个最低点)0,0(,函数2)(x x f -=的图象有一个最高点)0,0(,而函数x x f =)(的图象没有最低点,也没有最高点.新课进展二、函数的最大(小)值1.函数的最大(小)值的定义设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≤)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最大值(maximum value).请你仿照函数最大值的定义,给出函数)(x f y =的最小值的定义.设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≥)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最小值(minimum value).课堂例题例1 (课本第30页例3)说明:本例题是一个实际应用题,教学时应让学生体会问题的实际意义.例2 (课本第30页例4)说明:本例题表明,高一阶段利用函数的单调性求函数的最大(小)值是常用的方法.通过本例题的教学,再一次让学生体会用函数的单调性定义证明函数的单调性的方法.课堂练习课本第32页练习第5题2.函数的最大(小)值与单调性的关系从上面的例题可以看到,函数的最大(小)值与单调性有非常紧密的关系.我们再看一个例子.例3观察下图,用函数的单调性研究以下问题:(1) 若函数()y f x =的定义域为[],x b e ∈,求最大值和最小值;(2) 若函数()y f x =的定义域为[],x a e ∈,求最大值和最小值;(3) 若函数()y f x =的定义域为[),x b d ∈,求最大值和最小值;解:(1)在定义域[],b e 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f e f c <,则函数()y f x =在[],b e 上的最大值为()f c ,最小值为()f d ;(2) 在定义域[],a e 上,函数()y f x =在区间[],a c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f a f d <,则函数()y f x =在[],a e 上的最大值为()f c ,最小值为()f a ;(3) 在定义域[),b d 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[),c d 上是减函数, 由于函数在x d =处没有定义,则函数()y f x =在[),b d 上的最大值为()f c ,没有最小值.思考:为什么要讨论)()(c f e f <?说明:从本例中可以看出,在求函数的最值时,除了注意单调区间的变化之外,还要注意定义域的区间端点的函数值.3.本课小结函数的最大(小)值是一个函数在一段区间或者整个定义域上的整体性质.一个函数可能存在最大值也可能不存在最大值,最大值具有唯一性.对于最小值也一样.我们经常利用函数的单调性求函数的最大(小)值.4.布置作业课本第39页习题1.3A 组第5题;课本第39页习题1.3B 组第1、2题第三课时1.3.2 奇偶性创设情景,导入新课从对称的角度,观察下列函数的图象: 函数2()1,().f x x g x x =+=这两个函数图象有什么共同的特征?请列出从-3到3这一段区间上,两个函数的对应值表,并思考:自变量取值互为相反数时,函数值如何变化,有怎样的等量关系?讨论结果:当自变量取值互为相反数时,函数值恰相等.反映在图象上,函数图象关于y 轴对称.新课进展三、函数的奇偶性1.偶函数如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=那么函数()f x 就叫做偶函数(even function).定义域关于坐标原点对称.请你举出偶函数的例子.2)(x x f =,21)(xx f =等等. 2.奇函数 观察函数x x f =)(和x x f 1)(=的图象,说一说这两个函数有什么共同特征?(1)图象看,它们都是关于坐标原点成中心对称;(2)从定义域看,它们的定义域都是关于坐标原点对称;(3)从函数值看,x 与x -的函数值的绝对值相等且符号相反.如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=-则函数()f x 叫做奇函数(old function).请你举出奇函数的例子.3.函数的奇偶性奇函数和偶函数的这种性质叫做函数的奇偶性.(1)具有奇偶性的函数的定义域具有对称性,即关于坐标原点对称,如果一个函数的定义域关于坐标原点不对称,就不具有奇偶性.(2)具有奇偶性的函数的图象具有对称性.偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于坐标原点对称;反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么,这个函数是偶函数,如果一个函数的图象关于坐标原点对称,那么,这个函数是奇函数.(3)由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.课堂例题例1 (课本第35页例5)课堂练习课本第36页练习第1(1)——(4)、第2题.4.本课小结本节课学习了函数的奇偶性及其判断方法.我们可以把对称性和奇偶性结合起来思考. 定义域具有对称性,函数值具有对称性,图象具有对称性.由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第6题,B 组第3题.课本第44页复习参考题A 组第10题.补充:1.已知2(),f x ax bx cx =++∈R 是偶函数,那么32()g x ax bx cx =++是( ).(A)偶函数 (B)奇函数(C)既奇又偶函数 (D)非奇非偶函数 2. 已知函数1,0,()0,0,1,0.x x f x x x x +>⎧⎪==⎨⎪-<⎩试判断并证明它的奇偶性.。
函数的基本性质课堂导学三点剖析一、函数单调性【例】证明函数在(∞)上单调递增.思路分析:作为证明单调性的要求,不能只作简单定性分析,还要用定义严格证明.证明:设任意、∈(∞)且<,则()()()()()()().∵<<,∴<>>.因此()()<,∴()()<,即()<().∴()在(,∞)上单调递增.温馨提示.函数单调性的证明不同于对它判断,应严格按单调性定义加以证明..利用定义证明单调性,一般要遵循:()取值(任取给定区间上两个自变量);()作差变形〔将()()进行代数恒等变形,一般要出现乘积形式,且有()的因式〕;()判断符号(根据条件判断差式的正负);()得出结论..有时需要通过观察函数的图象,先对函数是否具有某种性质做出猜想,然后通过逻辑推理,证明这种猜想的正确性,这是研究函数性质的一种常用方法.【例】 ()是二次函数,且在处取得最值,又()<(π),试判断()与()的大小.思路分析:解决此题的关键是将()与()置于某一单调区间内再进行比较大小.解:由于()是二次函数,且在处取得最值,因此是二次函数的对称轴.又∵<<π()<(π),可以得()在[∞)上单调递增,∴二次函数的图象开口方向向上,()在(∞)上单调递减.由于与关于对称,∴()().∵<,∴()>(),即()>().温馨提示利用函数的单调性比较两函数值的大小,关键是将所比较的数值对应的自变量转化到同一单调区间上,才能进行比较.二、函数的最值【例】求()的最小值.思路分析:该题函数()由与相加构成,与具有相同的单调性,因此该题可借助单调性直接解决,同时由于的次数不一致,出现了相当于倍的关系,因此该题也可先转化为二次函数再利用二次函数的单调性解决.解法一:()的定义域为[∞],在[∞]上、同时单调递增,因此()在[∞]上单调递增,最小值为().解法二:()的定义域为[∞],令≥,∴()()()(≥).由于()的对称轴在[∞)的左侧,()的开口方向向上,如右图所示.二次函数在[∞)上单调递增,当时(),∴()的最小值为.温馨提示.本题的两种解法都是利用函数的单调性求最值,其中解法二是利用换元法,将原函数转化为已知二次函数在给定区间上的最值问题,该方法要特别注意正确确定中间变量的取值范围..利用单调性求最值,其规律为:若()在[]上单调递增,则()≤()≤(),即最大值为(),最小值为();若()在[]上单调递减,则()≤()≤(),即最大值为(),最小值为(). 三、函数单调性的应用【例】 ()若函数()()在区间(∞]上是减函数,求实数的取值范围;()在[∞)上单调递减,求实数的取值范围.思路分析:()二次函数的单调区间依赖于其对称轴的位置,处理二次函数的单调性问题需对对称轴进行讨论.()中的是否为零要注意讨论.解:()()(),其对称轴为,若要二次函数在(∞]上单调递减,必须满足≥,即≤.如图所示.()时,满足题意;>时,抛物线开口向上,在[∞)上不可能单调递减;<时,对称轴<在[∞]上单调递减.综上,≤.温馨提示。
1.3 函数的基本性质读函数的单调性一、函数的单调性是函数在某个区间上的性质1.这个区间可以是整个定义域.如y =x 在整个定义域(-∞,+∞)上是单调递增的,y =-x 在整个定义域(-∞,+∞)上是单调递减的,此时单调性是函数的一个整体性质.2.这个区间也可以是定义域的一部分,也就是定义域的一个真子集,如y =x 2-2x +1在整个定义域(-∞,+∞)上不具有单调性,但是在(-∞,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,这时增减性即单调性是函数的一个局部性质.3.有的函数无单调性.如函数y =⎩⎪⎨⎪⎧ 1,x 为有理数,0,x 为无理数,它的定义域是(-∞,+∞),但无单调性可言,又如y =x 2+1,x ∈{0,1,2},它的定义域不是区间,也就不能说它在定义域上具有单调性.二、单调性的证明与判断函数单调性的证明与判断的主要方法是定义法.严格按照单调性定义进行证明.主要步骤有如下五步:(1)取值:定义域中x 1,x 2的选取,选取x 1,x 2时必须注意如下三点:①x 1,x 2取值的任意性,即“任意取x 1,x 2”中,“任意”二字不能省略或丢掉,更不可随意取两个特殊值替代x 1,x 2;②x 1与x 2有大小,一般规定x 1<x 2;③x 1与x 2同属一个单调区间.(2)作差:指求f (x 2)-f (x 1).(3)变形:这一步连同下一步“定号”是单调性证明与判定的核心内容,即将②中的差式f (x 2)-f (x 1)进一步化简变形,变到利于判断f (x 2)-f (x 1)的正负为止.常用的变形技巧有:通分、因式分解、有理化、配方等.一般变形结果是将和差变形为积商,这样才便于定号.(4)定号:根据变形结果,确定f (x 2)-f (x 1)的符号.(5)判断:根据x 1与x 2的大小关系及f (x 1)与f (x 2)的大小关系,结合单调性定义得出结论. 例1 证明:函数y =x 3(x ∈R )是增函数.证明 设x 1,x 2是R 上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 31-x 32=(x 1-x 2)(x 21+x 1x 2+x 22)=(x 1-x 2)[(x 1+12x 2)2+34x 22]. ∵x 1<x 2,∴x 1-x 2<0.易得(x 1+12x 2)2+34x 22≥0. ∵上式等于零的条件是⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-12x 2,x 2=0, 即x 1=x 2=0,显然不成立,∴(x 1+12x 2)2+34x 22>0. ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).∴函数y =x 3(x ∈R )是增函数.三、单调区间的求解1.本节单调区间的求解主要是观察法得单调区间再进行证明,或者是图象法求出单调区间,对于利用定义探索函数单调区间问题,由于难度大,要求不可过高,适当了解即可.(单调区间的求解问题随着进一步学习,我们会找到更简单快捷的方法——导数法)2.书写单调区间时,注意区间端点的写法.对于某一个点而言,由于它的函数值是一个确定的常数,无单调性可言,因此在写单调区间时,可以包括端点,也可以不包括端点,但对于某些不在定义域内的区间端点,书写时就必须去掉端点,因此,书写单调区间时,不妨约定“能闭则闭,须开则开”.数奇偶性学法指导一、学习要点1.要注意准确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域在数轴上关于原点对称,方可讨论函数f (x )的奇偶性.(2)f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )是定义域上的恒等式.2.奇、偶函数的定义是判断奇偶性的主要依据.为了便于判断函数的奇偶性,有时需要先将函数进行化简或应用定义的等价形式,即:f (-x )=±f (x )⇔f (-x )±f (x )=0⇔f (-x )f (x )=±1(f (x )≠0).3.奇函数的图象关于原点成中心对称图形,偶函数的图象关于y 轴成轴对称图形,反之亦成立.因此也可以利用函数图象的对称性去判断函数的奇偶性和简化一些函数图象的画法.4.按奇偶性分类,函数可分为四类:奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.5.在公共定义域内:(1)奇函数与奇函数的和(差)仍是奇函数;偶函数与偶函数的和(差)仍是偶函数;非零的奇函数与偶函数的和(差)是非奇非偶函数.(2)奇函数与奇函数的积(商)是偶函数;偶函数与偶函数的积(商)是偶函数;奇函数与偶函数的积(商)是奇函数.以上两条同学们可以自行验证.6.设f (x )是定义域关于原点对称的一个函数,则F 1(x )=f (x )+f (-x )为偶函数,F 2(x )=f (x )-f (-x )为奇函数.7.奇函数在其定义域内关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其定义域内关于原点对称的区间上单调性相反.二、典型例题选析例2 当a ,b ,c 满足什么条件时,函数f (x )=ax 2+bx +c 是:(1)奇函数;(2)偶函数;(3)既奇又偶函数;(4)非奇非偶函数.解 (1)若是奇函数,应有f (-x )=-f (x ),于是有ax 2-bx +c =-ax 2-bx -c ,即ax 2+c =0对定义域内所有实数都成立,所以只有a =c =0.(2)若是偶函数,则有f (-x )=f (x ),于是有ax 2-bx +c =ax 2+bx +c ,即2bx =0对定义域内所有实数都成立,所以只有b =0.(3)若既是奇函数又是偶函数,则由(1)和(2)知a =b =c =0.(4)若是非奇非偶函数,则f (-x )≠-f (x ),f (-x )≠f (x ),即⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-bx +c ≠-ax 2-bx -c ,ax 2-bx +c ≠ax 2+bx +c ⇒⎩⎪⎨⎪⎧ ax 2+c ≠0,bx ≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0或c ≠0,b ≠0. 所以a ≠0且b ≠0或c ≠0且b ≠0时,f (x )为非奇非偶函数.例3 已知f (x )=ax 5+bx 3+cx -8,且f (-2)=10,求f (2)的值.解 令g (x )=f (x )+8=ax 5+bx 3+cx ,显然g (x )是奇函数,即g (-2)=-g (2).又g (-2)=f (-2)+8=18,所以f (2)=g (2)-8=-26.断函数奇偶性的常见错误一、忽略定义域出错例4 判断f (x )=x 4-x 31-x的奇偶性. 错解 因为f (x )=x 4-x 31-x =x 3(1-x )1-x=x 3, 显然f (-x )=-f (x ),故f (x )为奇函数.剖析 判断函数奇偶性,首先要看函数的定义域,若定义域是关于原点的对称区间,则函数可能具有奇偶性;否则,函数一定不具有奇偶性.其次,要看f (x )与f (-x )之间的关系.正解 函数的定义域为{x |x ≠1}.显然,它的定义域不关于原点对称,于是该函数为非奇非偶函数.二、忽视对参数的讨论例5 判断函数f (x )=x 2+|x -a |+1(a ∈R )的奇偶性.错解 显然函数定义域为R .因为f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1,所以f (-a )≠f (a ),且f (-a )≠-f (a ),所以f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.剖析 此解法错在没有对参数进行讨论,未考虑到a =0这种特殊情形,以致解题出错. 正解 当a =0时,函数f (-x )=(-x )2+|-x |+1=x 2+|x |+1=f (x ),此时f (x )为偶函数;当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1,f (-a )≠f (a ),f (-a )≠-f (a ),此时f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.三、忽视特殊函数f (x )=0的存在例6 判断函数f (x )=1-x 2+x 2-1的奇偶性.错解 定义域为{-1,1},关于原点对称.又f (-x )=1-(-x )2+(-x )2-1=1-x 2+x 2-1=f (x ),所以函数f (x )是偶函数.剖析 上述解法忽视了定义域关于原点对称的函数f (x )=0,既是奇函数又是偶函数. 正解 函数定义域为{-1,1},此时f (x )=0,因而f (x )既是奇函数又是偶函数.四、不明分段函数奇偶性概念致错例7 判断f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x +3, x <0,3, x =0,-x 2+2x -3 x >0,的奇偶性.错解 当x >0时,-x <0,f (-x )=(-x )2+2(-x )+3=-(-x 2+2x -3)=-f (x ).当x <0时,-x >0,f (-x )=-(-x )2+2(-x )-3=-(x 2+2x +3)=-f (x ).所以f (x )是奇函数.剖析 尽管对于定义域内的每一个不为零的x ,都有f (-x )=-f (x )成立,但当x =0时,f (0)=3≠-f (0),所以函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数.断函数单调性的方法一、用定义证明函数的单调性例1 证明:函数f (x )=-x 在定义域上是减函数.证明 f (x )=-x 的定义域为[0,+∞),设0≤x 1<x 2,则x 2-x 1>0, 且f (x 2)-f (x 1)=(-x 2)-(-x 1)=x 1-x 2=(x 1-x 2)(x 1+x 2)x 1+x 2=x 1-x 2x 1+x 2, ∵x 1-x 2<0,x 1+x 2>0,∴f (x 2)-f (x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )=-x 在定义域[0,+∞)上是减函数.点评 (1)有的同学认为由0≤x 1<x 2,得0≤x 1<x 2多么直接呢,其实这种证明方法不正确,因为我们没有这样的性质作依据.其次,这种证明利用了函数y =x 的单调性,而y =x 的单调性,我们没有证明,因此不能直接使用.(2)在本题的证明中,我们使用了“分子有理化”这种证明技巧,在今后的学习中,我们还会经常遇到,因此要注意观察这类题目的结构特点,在今后的学习中学会使用这种方法.例2 已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )对任意x ,y ∈(0,+∞),恒有f (xy )=f (x )+f (y ),且当0<x <1时f (x )>0,判断f (x )在(0,+∞)上的单调性.分析 抽象函数单调性的判断要紧扣定义,并且要注意对原题条件的应用.解 设x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1x 2·x 2)-f (x 2) =f (x 1x 2)+f (x 2)-f (x 2)=f (x 1x 2). ∵x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1<x 2,∴0<x 1x 2<1,∴f (x 1x 2)>0. ∴f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.二、利用已知函数的单调性判断较复杂函数的单调性 例3 求函数f (x )=-x 2+a x(a >0)的单调区间. 分析 此函数可化为f (x )=-x +a x ,可根据y =1x的单调性判断. 解 f (x )=-x 2+a x =-x +a x. ∵a >0,y =a x的单调递减区间是(-∞,0)和(0,+∞), y =-x 在R 上单调递减,∴f (x )=-x 2+a x(a >0)的单调区间是(-∞,0)和(0,+∞). 点评 运用已知的结论,直接得到函数的单调性.如一次函数、二次函数、反比例函数的单调性均可直接说出.了解以下结论,对于直接判断函数的单调性有好处:①函数y =-f (x )与函数y =f (x )在相对应的区间上的单调性相反.②当f (x )恒为正或恒为负时,函数y =1f (x )与y =f (x )在相对应的区间上的单调性相反. ③在公共区间内,增函数+增函数=增函数,增函数-减函数=增函数等.三、图象法例4 求函数y =-x 2+2|x |+3的单调区间.分析 “脱去”绝对值符号,画出函数图象,由图象观察得出.解 当x ≥0时,y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4;当x <0时,y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4.画出图象如图所示:故在(-∞,-1]和[0,1]上,函数是增函数;在[-1,0]和[1,+∞)上,函数是减函数.函数单调性的应用一、比较大小例5 若函数f (x )=x 2+mx +n ,对任意实数x 都有f (2-x )=f (2+x )成立,试比较f (-1),f (2),f (4)的大小.解 依题意可知f (x )的对称轴为x =2,∴f (-1)=f (5).∵f (x )在[2,+∞)上是增函数,∴f (2)<f (4)<f (5),即f (2)<f (4)<f (-1).点评 (1)利用单调性可以比较函数值的大小,即增函数中自变量大函数值也大,减函数中自变量小函数值反而变大;(2)利用函数单调性比较大小应注意将自变量放在同一单调区间.二、解不等式例6 已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是增函数,且f (t -1)<f (1-2t ),求实数t 的取值范围.解 依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ -1<t -1<1,-1<1-2t <1,t -1<1-2t ,解得0<t <23. 点评 (1)利用单调性解不等式就是利用函数在某个区间内的单调性,推出两个变量的大小,然后去解不等式;(2)利用单调性解不等式时应注意函数的定义域,即首先考虑使给出解析式有意义的未知数的取值范围;(3)利用单调性解不等式时,一定要注意变量的限制条件,以防出错.三、求参数的值或取值范围例7 已知a >0,函数f (x )=x 3-ax 是区间[1,+∞)上的单调函数,求实数a 的取值范围. 解 任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,则Δx =x 2-x 1>0.Δy =f (x 2)-f (x 1)=(x 32-ax 2)-(x 31-ax 1)=(x 2-x 1)(x 21+x 1x 2+x 22-a ).∵1≤x 1<x 2,∴x 21+x 1x 2+x 22>3.显然不存在常数a ,使(x 21+x 1x 2+x 22-a )恒为负值.又f (x )在[1,+∞)上是单调函数,∴必有一个常数a ,使x 21+x 1x 2+x 22-a 恒为正数,即x 21+x 1x 2+x 22>a .当x 1,x 2∈[1,+∞)时,x 21+x 1x 2+x 22>3,∴a ≤3.此时,∵Δx =x 2-x 1>0,∴Δy >0,即函数f (x )在[1,+∞)上是增函数,∴a 的取值范围是(0,3].四、利用函数单调性求函数的最值例8 已知函数f (x )=x 2+2x +a x,x ∈[1,+∞). (1)当a =4时,求f (x )的最小值;(2)当a =12时,求f (x )的最小值; (3)若a 为正常数,求f (x )的最小值.解 (1)当a =4时,f (x )=x +4x+2,易知,f (x )在[1,2]上是减函数,在[2,+∞)上是增函数,∴f (x )min =f (2)=6.(2)当a =12时,f (x )=x +12x+2. 易知,f (x )在[1,+∞)上为增函数.∴f (x )min =f (1)=72. (3)函数f (x )=x +a x+2在(0,a ]上是减函数, 在[a ,+∞)上是增函数.若a >1,即a >1时,f (x )在区间[1,+∞)上先减后增,∴f (x )min =f (a )=2a +2.若a ≤1,即0<a ≤1时,f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,∴f (x )min =f (1)=a +3.五、利用函数单调性证明不等式例9 已知a ,b ,c 均为正数,且a +b >c .求证:a 1+a +b 1+b >c 1+c. 证明 设f (x )=x 1+x(x >0), 设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 11+x 1-x 21+x 2=x 1-x 2(1+x 1)(1+x 2)<0. ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上单调递增.∵a +b >c ,∴f (a +b )>f (c ),即a +b 1+a +b >c 1+c. 又f (a )+f (b )=a 1+a +b 1+b >a 1+a +b +b 1+a +b=a +b 1+a +b,∴a 1+a +b 1+b >c 1+c. 点评 本题通过构造函数,利用函数单调性证明不等式.判断函数奇偶性的方法函数奇偶性是函数的一个重要性质,在各种考试中屡次出现,其表现形式多种多样,求解方法也不单一,不同的形式对应不同的解决策略.现介绍三种常见的方法,供同学们学习时参考.一、定义法首先求出函数的定义域,确定其定义域是否关于原点对称,若对称再利用f (-x )=f (x )(符合为偶函数)或f (-x )=-f (x )(符合为奇函数),否则既不是奇函数也不是偶函数.例10 判断函数f (x )=4-x 2|x +3|-3的奇偶性. 解 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0, 解得-2≤x ≤2且x ≠0,此函数的定义域[-2,0)∪(0,2]关于原点对称,且满足x +3>0,则函数f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2x , f (-x )=4-(-x )2-x=-4-x 2x =-f (x ), 故函数f (x )=4-x 2|x +3|-3是奇函数. 点评 判断函数的奇偶性时,首先一定要观察函数定义域是否关于原点对称,这是判断奇偶性的前提条件.二、等价转化法利用函数奇偶性定义的等价形式进行处理,往往借助f (-x )±f (x )=0来解决,方法比较简便.三、图象法奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称.例11 判断函数f (x )=|x +2|+|x -2|的奇偶性.解 f (x )=|x +2|+|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x , x >2,4, -2≤x ≤2,-2x , x <-2,其图象(如图)关于y 轴对称,该函数为偶函数.点评 利用图象法(数形结合法)解题,形象直观、清晰可见.同时数形结合思想一直都是高考考查的重点,同学们要注意领会.一道课本习题的拓展证明:(1)若f (x )=ax +b ,则f (x 1+x 22)=f (x 1)+f (x 2)2; (2)若f (x )=x 2+ax +b ,则f (x 1+x 22)≤f (x 1)+f (x 2)2. 探究 x 1+x 22为自变量x 1、x 2中点,x 1+x 22对应的函数值f (x 1+x 22)为“中点的纵坐标”.而12[f (x 1)+f (x 2)]为x 1、x 2对应的函数值所对应的点的中点,即“纵坐标的中点”.f (x )=ax +b 的图象为直线,所以“中点的纵坐标”等于“纵坐标的中点”,即有f (x 1+x 22)=f (x 1)+f (x 2)2.而f (x )=x 2+ax +b 的图象为开口向上的抛物线,图象向下凹进,由图象可得到“中点的纵坐标”不大于“纵坐标的中点”,即有f (x 1+x 22)≤f (x 1)+f (x 2)2. 拓展 在给定区间内,若函数f (x )的图象向上凸出,则函数f (x )在该区间上为凸函数,结合图象易得到f (x 1+x 22)≥f (x 1)+f (x 2)2;在给定区间内,若函数f (x )的图象向下凹进,则函数f (x )在该区间上为凹函数,结合图象易得到f (x 1+x 22)≤f (x 1)+f (x 2)2.这一性质,可以称为函数的凹凸性.活用函数的基本性质掌握函数与方程的互化,构造函数求值某些求值问题,若能根据问题的结构特征,注重揭示内在联系,挖掘隐含因素,用运动、变化、相互联系的函数观点来分析、处理变量之间的联系,利用函数的单调性,借助函数的奇偶性把问题解决.例12 已知实数x ,y 满足(x +x 2+1)·(y +y 2+1)=1,求x +y 的值.解 由已知条件可得x +x 2+1=-y +(-y )2+1.构造函数f (t )=t +t 2+1.显然f (t )=t +t 2+1是R 上递增函数.因为f (x )=f (-y ),所以x =-y ,即x +y =0.例13 已知(x +2y )5+x 5+2x +2y =0,求x +y 的值.解 已知方程化为(x +2y )5+(x +2y )=-(x 5+x ).①由①式的结构,构造函数f (t )=t 5+t .显然,f (t )是奇函数,且在R 上单调递增.由于①式可写成f (x +2y )=-f (x )=f (-x ),所以有x +2y =-x ,即x +y =0.三种数学思想在函数奇偶性中的应用一、数形结合思想例14 设奇函数f (x )的定义域为[-5,5].若当x ∈[0,5]时,f (x )的图象如图所示,则不等式f (x )<0的解集为______________.解析 注意到奇函数的图象关于原点成中心对称,用对称的思想方法画全函数f (x )在[-5,5]上的图象(如图所示),数形结合,得f (x )<0的解集为{x |-2<x <0或2<x ≤5}.答案 (-2,0)∪(2,5]二、分类讨论思想 例15 已知函数f (x )=x 2+a x(x ≠0,a ∈R ),试判断f (x )的奇偶性. 解 当a =0时,f (x )=x 2,对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),f (-x )=(-x )2=x 2=f (x ),∴f (x )为偶函数.当a ≠0时,f (x )=x 2+a x(a ≠0,x ≠0), 取x =±1,得f (-1)+f (1)=2≠0,f (-1)-f (1)=-2a ≠0,∴f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1),∴函数f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.三、方程思想例16 已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=x +m x 2+nx +1,试求f (x ). 分析 利用奇函数的性质、定义求出参数m 、n 的值是关键.解 由f (0)=0知m =0.由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),即-x +0x 2-nx +1=-x +0x 2+nx +1, ∴x 2-nx +1=x 2+nx +1,∴n =0.∴f (x )=x x 2+1.二次函数在某区间上的最值——思维规律解读一、定函数在定区间上的最值例17 求函数f (x )=x 2-2x +2在区间[-1,4]上的最大值和最小值.解 f (x )=(x -1)2+1,其对称轴为x =1.因为函数对称轴x =1在区间[-1,4]内,又函数开口向上,所以当x =1时,f (x )取到最小值为1.又f (-1)=5,f (4)=10,所以在x =4时,f (x )取到最大值为10.二、定函数在动区间上的最值例18 函数f (x )=x 2-2x +2在区间[t ,t +1]上的最小值为g (t ),求g (t )的表达式. 解 f (x )=(x -1)2+1,其对称轴为x =1.当t +1<1时,即t <0时,区间[t ,t +1]在对称轴的左侧,f (x )在此区间上是减函数. 所以此时g (t )=f (t +1)=(t +1)2-2(t +1)+2=t 2+1.当t ≤1≤t +1,即0≤t ≤1时,对称轴x =1在此区间内,又函数开口向上.所以此时g (t )=f (1)=12-2+2=1.当t >1时,区间[t ,t +1]在对称轴的右侧,f (x )在此区间上是增函数.所以此时g (t )=f (t )=t 2-2t +2.综上得g (t )=⎩⎪⎨⎪⎧ t 2+1, t <0,1, 0≤t ≤1,t 2-2t +2, t >1.三、动函数在定区间上的最值例19 函数f (x )=x 2+ax +3在区间[-2,2]上的最大值为g (a ),求g (a )的表达式.解 f (x )=(x +a 2)2+3-a 24, 其对称轴为x =-a 2. 当对称轴x =-a 2在区间[-2,2]的右侧, 即-a 2≥2,a ≤-4时,f (x )在此区间上是减函数. 所以此时g (a )=f (-2)=7-2a .当对称轴x =-a 2在区间[-2,2]内时,如果-2<-a 2<0, 即0<a <4时,x =2距离对称轴较远,所以此时f (x )在x =2时取到最大值,为g (a )=f (2)=7+2a ;如果0<-a 2<2,即-4<a <0时, 则x =-2距离对称轴较远,此时f (x )在x =-2时取到最大值,为g (a )=f (-2)=7-2a .当对称轴x =-a 2在区间[-2,2]的左边, 即-a 2≤-2,a ≥4时,f (x )在此区间上是增函数. 所以此时g (a )=f (2)=7+2a .综上得:g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧7+2a , a >0,7-2a , a ≤0. 四、动函数在动区间上的最值例20 设a 为实数,函数f (x )=x 2+|x -a |+1(x ∈R ),求f (x )的最小值.解 ①当x ≤a 时,函数f (x )=x 2-x +a +1=⎝⎛⎭⎫x -122+a +34, 若a ≤12,则函数f (x )在(-∞,a ]上单调递减, 从而f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (a )=a 2+1;若a >12,则f (x )在(-∞,a ]上的最小值为 f ⎝⎛⎭⎫12=34+a .②当x ≥a 时,f (x )=x 2+x -a +1=⎝⎛⎭⎫x +122-a +34, 若a ≤-12,则函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为 f ⎝⎛⎭⎫-12=34-a ; 若a >-12,则函数f (x )在[a ,+∞)上单调递增,从而函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为f (a )=a 2+1.综上,当a ≤-12时,函数f (x )的最小值为34-a ; 当-12<a ≤12时,函数f (x )的最小值为a 2+1; 当a >12时,函数f (x )的最小值为a +34. 点评 当二次函数在某个区间上求最值时,其关键在于明确函数的对称轴与自变量取值范围的相对位置关系,分对称轴在区间内、在区间左边、在区间右边三种情况讨论.形如“y =x +a x(a >0)”的函数图象的探究例21 试探究函数f (x )=x +a x(a >0),x ∈(0,+∞)的单调区间. 解 任取0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+a x 1-x 2-a x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-a )x 1x 2. 由于x 1-x 2及x 1x 2的符号已定,从而f (x 1)-f (x 2)的符号取决于x 1x 2-a 的符号.由于x 1,x 2只能取f (x )的某个单调区间上的值,因此考虑x 1=x 2这一极端情形,则x 1x 2-a =x 21-a ,若为零,得x 1=x 2=a ,从而将定义域(0,+∞)分为两个区间(0,a )及[a ,+∞),由此讨论它的单调性即可.任取0<x 1<x 2<a ,则x 1-x 2<0,0<x 1x 2<a ,所以x 1x 2-a <0.于是f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以函数f (x )在(0,a )上单调递减.同理可知,函数f (x )在[a ,+∞)上单调递增.由f (x )是奇函数,知f (x )在(-∞,-a )上单调递增,在(-a ,0)上单调递减.由函数的单调性及奇偶性,可作出如下图象:知识延伸 (1)函数y =x +a x(a >0)是一个常用且重要的函数,其图象如图所示,记住这个图象和性质会给解题带来方便.(2)对形如f (x )=x 2+2x +3x这种“分式型”的函数,求它在区间[a ,b ]上的最值,常用“分离变量”法转化为y =x +a x(a >0)模型求解.谈复合函数的单调性设y =f (t )是t 的函数,t =g (x )是x 的函数,若t =g (x )的值域是y =f (t )定义域的子集,则y 通过中间变量t 构成x 的函数,称为x 的复合函数,记作y =f (t )=f [g (x )].如函数y =1-x ,若设t =1-x ,则y =t .这里t 是x 的函数,y 是t 的函数,所以y =1-x 是x 的复合函数,把t 称为中间变量.问题1 已知函数y =f (t )的定义域为区间[m ,n ],函数t =g (x )的定义域为区间[a ,b ],值域D ⊆[m ,n ].若y =f (t )在定义域内单调递增,t =g (x )在定义域内单调递增,那么y =f [g (x )]是否为[a ,b ]上的增函数?为什么?探究 y =f [g (x )]是区间[a ,b ]上的增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈[a ,b ],且x 1<x 2,则t 1=g (x 1),t 2=g (x 2),且t 1,t 2∈[m ,n ].因为t =g (x )在[a ,b ]上递增,所以g (x 1)<g (x 2),即t 1<t 2,而y =f (t )在[m ,n ]递增,故f (t 1)<f (t 2),即f [g (x 1)]<f [g (x 2)],所以y =f [g (x )]在[a ,b ]上是增函数.问题2 若将g (x )在区间[a ,b ]上“递增”改为“递减”或将f (x )在区间[m ,n ]上“递增”改为“递减”等,这时复合函数y =f [g (x )]在区间[a ,b ]上的单调性又如何呢?探究 利用解决问题1的方法就可以得出相应的结论(你不妨一试).由此可得到如下复合函数单调性的结论:y =f (t ) 递增 递减t =g (x ) 递增 递减 递增 递减y =f [g (x )] 递增 递减 递减 递增以上规律可总结为:“同向得增,异向得减”或“同增异减”.不过要注意:单调区间必须注意定义域;要确定t =g (x )(常称内层函数)的值域,否则无法确定f (t )(常称外层函数)的单调性.例22 求函数y =1(x +1)2的单调区间. 解 函数y =1(x +1)2的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞), 设t =(x +1)2,则y =1t(t >0). 当x ∈(-∞,-1)时,t 是x 的减函数,y 是t 的减函数,所以(-∞,-1)是y =1(x +1)2的递增区间; 当x ∈(-1,+∞)时,t 是x 的增函数,y 是t 的减函数,所以(-1,+∞)是y =1(x +1)2的递减区间. 综上知,函数y =1(x +1)2的递增区间为(-∞,-1),递减区间为(-1,+∞). 试一试 求y =1x 2-2x -3的单调区间. 解 由x 2-2x -3≠0,得x ≠-1或x ≠3,令t =x 2-2x -3(t ≠0),则y =1t, 因为y =1t在(-∞,0),(0,+∞)上为减函数, 而t =x 2-2x -3在(-∞,-1),(-1,1)上为减函数,在(1,3),(3,+∞)上是增函数,所以函数y =1x 2-2x -3的递增区间为(-∞,-1),(-1,1),递减区间为(1,3),(3,+∞).函数基本性质如何考?1.(辽宁高考)设f (x )是连续的偶函数,且当x >0时是单调函数,则满足f (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +3x +4的所有x 之和为( )A .-3B .3C .-8D .8解析 因为f (x )是连续的偶函数,且x >0时是单调函数,由偶函数的性质可知若f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x +4,只有两种情况: ①x =x +3x +4; ②x +x +3x +4=0. 由①知x 2+3x -3=0,故两根之和为x 1+x 2=-3.由②知x 2+5x +3=0,故两根之和为x 3+x 4=-5.因此满足条件的所有x 之和为-8.答案 C2.(全国Ⅱ高考)函数f (x )=1x-x 的图象关于( ) A .y 轴对称 B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称解析 f (x )=1x-x 的定义域为{x |x ≠0}, ∵f (-x )=-1x+x =-⎝⎛⎭⎫1x -x =-f (x ). ∴f (x )是一个奇函数.∴f (x )的图象关于原点对称.答案 C3.(重庆高考)若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R 有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)+1,则下列说法一定正确的是( )A .f (x )为奇函数B .f (x )为偶函数C .f (x )+1为奇函数D .f (x )+1为偶函数解析 令x 1=x 2=0,得f (0)=2f (0)+1,所以f (0)=-1.令x 2=-x 1,得f (0)=f (x 1)+f (-x 1)+1,即f (-x 1)+1=-f (x 1)-1.所以f (x )+1为奇函数.答案 C4.(湖南高考)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a x +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,1)D .(0,1]解析 结合图象,由f (x )在[1,2]上为减函数知a ≤1,由g (x )在[1,2]上是减函数知a >0.∴0<a ≤1.答案 D5.(上海高考)若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a 、b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )=____________.解析 ∵f (-x )=f (x )且f (x )=bx 2+(2a +ab )x +2a 2,∴b (-x )2+(2a +ab )(-x )+2a 2=bx 2+(2a +ab )x +2a 2,∴-(2a +ab )=2a +ab ,即2a +ab =0,∴a =0或b =-2.当a =0时,f (x )=bx 2,∵f (x )值域为(-∞,4],而y =bx 2值域不可能为(-∞,4],∴a ≠0.当b =-2时,f (x )=-2x 2+2a 2,值域为(-∞,2a 2].∴2a 2=4,∴a 2=2.∴f (x )=-2x 2+4.答案 -2x 2+46.(上海高考)若函数f (x )=a |x -b |+2在[0,+∞)上为增函数,则实数a 、b ,的取值范围是________.解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax -ab +2 (x ≥b ),-ax +ab +2 (x <b ). ∵函数f (x )在[0,+∞)上为增函数,∴必有a>0,且[0,+∞)是[b,+∞)的子集,即a>0,且b≤0.答案a>0且b≤0。
高一数学必修1《函数的基本性质》教案教学目标:1. 理解函数以及函数的各种表达方式。
2. 掌握函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、周期性和零点。
3. 实现函数的简单变换,例如平移、伸缩和反转等。
4. 能够应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学重点:1. 理解函数的概念以及函数的各种表达方式。
2. 掌握函数的基本性质,实现函数的简单变换。
3. 能够应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学难点:1. 如何理解函数的概念以及函数的各种表达方式。
2. 如何应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学方法:一、讲授法。
二、探究法。
三、案例分析法。
教学过程:一. 引入新知识(5分钟):教师简单介绍函数的概念和历史背景,引导学生关注函数在实际生活中的应用,引出本节课的学习目标,激发学生的学习兴趣。
二. 讲解函数的概念(10分钟):1. 函数的定义:任何能够使$x$值唯一对应一个$y$值的规律都称为函数,可以表示为$y=f(x)$。
$x$为自变量,$y$为因变量,函数$f(x)$表示$y$与$x$之间的关系。
2. 函数的图像:函数可以通过绘制它们的图像进行可视化。
函数的图像是平面直角坐标系上的一条曲线。
3. 函数的表示方法:函数可以用表格、图像、公式等多种方式表示。
例如$f(x)=x^2$就是一种表示方式。
三. 掌握函数的基本性质(30分钟):1. 单调性:单调递增和单调递减;2. 奇偶性:奇函数、偶函数和常函数;3. 周期性:周期函数和非周期函数;4. 零点:零点定义以及求零点的方法。
四. 实现函数的简单变换(10分钟):1. 平移变换:表示为$f(x-a)$或$f(x)+b$,注意$a$和$b$的正负性;2. 伸缩变换:表示为$f(kx)$或$f(x)/k$,注意$k$的正负性;3. 反转变换:表示为$f(-x)$或$f(-y)$,注意反转后的坐标轴位置变化。
五. 应用函数的基本性质(10分钟):1. 求函数的最值。
学生班级 姓名 小组号 评价数学必修一 1.3函数的基本性质【学习目标】1.熟练掌握函数单调性、奇偶性的定义;2.灵活判断或证明函数的单调性与奇偶性;3.通过对单调性、奇偶性和最值的研究,体验数形结合与分类讨论的思想。
【重点和难点】教学重点:函数单调性、奇偶性和最值的研究。
教学难点:抽象函数问题的研究。
【使用说明及学法指导】1.回顾1.3节的基础知识,然后开始做导学案。
2.将预习中不能解决的问题标出来,以便课上交流讨论。
预习案一.知识梳理1.偶函数在关于原点对称的区间上的单调性 。
奇函数在关于原点对称的区间上的单调性 .2.若奇函数在定义域上有最大值M ,则此函数一定有最小值 .3.单调性是函数的 性质,奇偶性是函数的 性质.(填“整体”或“局部”).4.奇偶性实质是图像的对称性,奇函数关于 对称,偶函数关于 对称. 一个函数存在奇偶性的前提条件是 .二.问题导学1.增函数、减函数、最值、奇函数、偶函数分别是如何定义的?2.判断和证明函数的单调性、奇偶性的步骤是怎样的?3.根据奇偶性和函数在(0,+∞)上的解析式,你能否求出函数在(-∞,0)上的解析式?三.预习自测1. 已知5)2(22+-+=x a x y 在区间(4,)+∞上是增函数,则a 的范围是( )A .2a ≤-B .2a ≥-C .6-≥aD .6-≤a2.若偶函数)(x f 在(]1,-∞-上是增函数,则下列关系式中成立的是( )A .)2()1()23(f f f <-<- B .)2()23()1(f f f <-<-C .)23()1()2(-<-<f f fD .)1()23()2(-<-<f f f .3.下列判断正确的是( ) A .函数22)(2--=x x x x f 是奇函数 B.函数()(1f x x =- C.函数()f x x =+ D .函数1)(=x f 既是奇函数又是偶函数4.若函数2()1x a f x x bx +=++在[]1,1-上是奇函数,则()f x 的解析式为________. 四.我的疑问:探究案一. 合作探究探究1. 函数性质的综合应用212()()=.125(1)()(2)()(3)(1)()0.t ax b f x f x f x f x f t f t +=+-+<已知函数是定义在(-1,1)上的奇函数,且求函数的解析式;求证:函数在(-1,1)上是增函数;解不等式思考1:条件中的奇函数如何应用?思考2:怎样证明一个函数在给定区间上的单调性?思考3:第(3)问中如何将函数值的不等式转化为参数的不等式?探究2. 抽象函数的性质问题(),,()()2()(),(0)0.(1)(0)=1(2)()(0)f x x y R f x y f x y f x f y f f f x f ∈++-=≠定义在R 上的函数,对任意的恒有且求证:; 是偶函数;思考1:怎样由给出的条件求?思考2:没有解析式如何证明奇偶性?二.课堂训练与检测1.如果奇函数)(x f 在区间[3,7] 上是增函数且最大值为5,那么)(x f 在区间[]3,7--上是( )A .增函数且最小值是5-B .增函数且最大值是5-C .减函数且最大值是5-D .减函数且最小值是5-2.已知函数()f x 的定义域为()1,1-,且同时满足下列条件:(1)()f x 是奇函数;(2)()f x 在定义域上单调递减;(3)2(1)(1)0,f a f a -+-<求a 的取值范围。
【学习目标】1. 建立增(减)函数的概念,通过观察一些函数图象的特征,形成增(减)函数的直观认识. 再通过具体函数值的大小比较,认识函数值随自变量的增大(减小)的规律,由此得出增(减)函数单调性的定义.2.函数单调性的研究经历了从直观到抽象,以图识数的过程,在这个过程中,让学生通过自主探究活动,体验数学概念的形成过程的真谛。
【学习重点】函数的单调性及其几何意义.【学习难点】对单调性的理解【自主质疑】一、创设情景,揭示课题1. 观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:○2 能否看出函数的最大、最小值?○3 函数图象是否具有某种对称性?画出下列函数的图象,观察其变化规律:(1)f(x) = x○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(2)f(x) = -x+2○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(3)f(x) = x 2 ○1在区间 ____________ 上, f(x)的值随着x 的增大而 ________ .○2 在区间 ____________ 上,f(x)的值随 着x 的增大而 ________ . 3、从上面的观察分析,能得出什么结论?(AB) 化趋势不同,同一函数在不同区间上变化趋势也不同,函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映,这就是我们今天所要研究的函数的一个重要性质——函数的单调性【精讲点拨】1.增函数一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是增函数.2.类比增函数的定义,你能概括出减函数的定义吗?注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2) . 3.函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y=f(x)的单调区间:例1.下图是定义在闭区间[]5,5-上的函数y=f(x)的图象,根据图象说出函数的单调区间,以及在每一个区间上的单调性(课本P 34例1)。
函数的基本性质教学目标(1)掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性),能应用函数的基本性质解决一些问题。
(2)从形与数两方面理解函数单调性的概念,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法. (3)了解奇偶性的概念,回 会利用定义判断简单函数的奇偶性。
重点与难点 (1)判断或证明函数的单调性;(2)奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。
教学过程一、 函数的单调性 1.单调函数的定义(1)增函数:一般地,设函数()f x 的定义域为I :如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在这个区间上是增函数。
(2)减函数:如果对于属于I 内某个区间上的任意两个自变量的值1x 、2x ,当1x <2x 时都有12()()f x f x >,那么就说()f x 在这个区间上是减函数。
(3)单调性:如果函数()y f x =在某个区间是增函数或减函数。
那么就说函数()y f x =在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做()y f x =的单调区间。
2、单调性的判定方法 (1)定义法:判断下列函数的单调区间:21xy =(2)图像法:从左往右,图像上升即为增函数,从左往右,图像下降即为减函数。
(3)复合函数的单调性的判断:设)(x f y =,)(x g u =,],[b a x ∈,],[n m u ∈都是单调函数,则[()]y f g x =在],[b a 上也是单调函数。
①若)(x f y =是[,]m n 上的增函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同。
②若)(x f y =是[,]m n 上的减函数,则[()]y f g x =与定义在],[b a 上的函数)(x g u =的单调性相同。
即复合函数的单调性:当内外层函数的单调性相同时则复合函数为增函数;当内外层函数的单调性相反时则复合函数为增减函数。
函数的基本性质互动课堂疏导引导.()<(),那么就说()在区间上是增函数.()>(),那么就说()在区间上是减函数.如果函数()在区间上是增函数或减函数,那么就说函数()在这一区间具有(严格的)单调性,区间叫做()的单调区间.疑难疏引()函数是增函数还是减函数,是对定义域内的某一个区间而言的,有的函数在整个定义域里是增函数(减函数),也有的函数在定义域的某个区间上是增函数,而在另外区间上又是减函数,也存在一些函数,根本就没有单调区间.如函数:(),(∈{}).再者,因为一个固定点的函数值不会发生变化,所以函数的单调性不在某一个点去讨论,即使在定义域内,也不可以随便把单调区间写成闭区间(比如一些函数的区间端点正好是不连续的点).()函数的单调性与单调区间的关系函数的单调性是对区间而言的,它是“局部”性质,对某一函数(),它在某区间上可能有单调性,也可能没有单调性;即使是同一个函数它在某区间上可能单调增,而在另外一区间上可能单调减;对某一函数(),它在区间(,)与(,)上都是单调增(减)函数,不能说()在(,)∪(,)上一定是单调增(减)函数.即函数的单调性是针对定义域内的某个区间而言的,而有些函数在整个定义域内具有单调性.而有些函数在定义域内某个区间上是增函数,在另一些区间上是减函数.()函数的单调性所刻画的是当自变量变化时其对应的函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质,函数图象能直观地显示函数的这个性质.在单调区间上的增函数,它的图象是沿轴正方向逐渐上升的;在单调区间上的减函数,它的图象是沿轴正方向逐渐下降的.●案例如何证明函数在(,+∞)上为增函数?【探究】证明函数的增减性,先在定义域上取<,然后作差()-(),判断这个差的符号即可.设、是(,+∞)上的任意两个实数,且<,则()-()-()-(-)--(-)().∴()-()<,即()<().∴函数+在(,+∞)上为增函数.【溯源】()取值:设、为该区间内任意的两个值,且<;()作差变形:作差()-(),并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差()判断:根据定义作出结论.疑难疏引讨论函数=[φ()]的单调性时要注意两点:()若=φ(),=()在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则=[φ()]为增函数()若=φ(),=()在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则=[φ()]为减函数.若函数()、()在给定的区间上具有单调性,利用增(减)函数的定义容易证得,在这个区间上:()函数()与()(为常数)具有相同的单调性.()>时,函数()与·()具有相同的单调性;<时,函数()与·()具有相反的单调性.()若()≠,则函数()与具有相反的单调性.()若函数()、()都是增(减)函数,则()()仍是增(减)函数.()若()>,()>,且()与()都是增(减)函数,则()·()也是增(减)函数;若()<,()<,且()与()都是增(减)函数,则()·()是减(增)函数.●案例()-++;();()已知函数()在其定义域[]上是增函数,求()的增区间.【探究】()可画图判断,()和()都不能画图,()可看成两个基本函数()和()相加得到,()是复合函数[()]的形式,其中().()如图.可判断函数的单调增区间是(-∞,-),(,).()()在上是增函数,()在区间(∞),(,∞)上是增函数,所以的增区间是(∞)和(,∞).()由函数定义域知≤≤,所以≤≤,二次函数的单调增区间为(,∞),所以原函数的增区间为(,).。
高中数学 §1.3函数的基本性质学案 新人教A 版必修1学习目标:1. 掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性);2. 能应用函数的基本性质解决一些问题;3. 学会运用函数图象理解和研究函数的性质.学习难点:函数的基本性质的综合运用学习重点:函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性);预习案:(复习教材P 27~ P 36,找出疑惑之处)复习1:如何从图象特征上得到奇函数、偶函数、增函数、减函数、最大值、最小值?复习2:如何从解析式得到奇函数、偶函数、增函数、减函数、最大值、最小值的定义?例题剖析:例1判断函数y =x 2-2|x |-3的奇偶性,并作出图象指出单调区间及单调性.例2 已知f (x )是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,判断f (x )的(-∞,0)上的单调性,并给出证明.小结:定义在R 上的奇函数的图象一定经过 . 由图象对称性可以得到,奇函数在关于原点对称区间上单调性 ,偶函数在关于原点对称区间上的单调性例3 已知()f x 是定义在(1,1)-上的减函数,且(2)(3)0f a f a ---<. 求实数a 的取值范围.当堂检测:1、 已知f (x )是奇函数,且在[3,7]是增函数且最大值为4,那么f (x )在[-7,-3]上是 函数,且最 值为 .2、函数2y x bx c =++((,1))x ∈-∞是单调函数时,b 的取值范围 ( ).A .2b ≥-B .2b ≤-C .2b >-D . 2b <-3、下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ).A .1y x =-+B .y .245y x x =-+ D .2y x =4、 已知函数y =2ax bx c ++为奇函数,则( ).A. 0a =B. 0b =C. 0c =D. 0a ≠课后作业:1、设()f x 在R 上是奇函数,当x ≥0时,()(1)f x x x =+,画出函数的图象并求出()f x 的表达式是什么?2、判别下列函数的奇偶性:(1)y = (2)y =22(0)(0)x x x x x x ⎧-+>⎪⎨+≤⎪⎩.3、课本第44页8、9、10。
教学准备1. 教学目标求函数值域的方法①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围;②二次函数法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域;③反函数法:将求函数的值域转化为求它的反函数的定义域;④判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;⑤单调性法:利用函数的单调性求值域;⑥不等式法:利用平均不等式求值域;⑦图象法:当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域;⑧求导法:当一个函数在定义域上可导时,可据其导数求最值,再得值域;⑨几何意义法:由数形结合,转化斜率、距离等求值域。
2. 教学重点/难点求函数值域的方法①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围;②二次函数法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域;③反函数法:将求函数的值域转化为求它的反函数的定义域;④判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;⑤单调性法:利用函数的单调性求值域;⑥不等式法:利用平均不等式求值域;⑦图象法:当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域;⑧求导法:当一个函数在定义域上可导时,可据其导数求最值,再得值域;⑨几何意义法:由数形结合,转化斜率、距离等求值域。
3. 教学用具4. 标签教学过程一.知识点1.函数的值域的定义在函数y=f(x)中,与自变量x的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
2.确定函数的值域的原则①当函数y=f(x)用表格给出时,函数的值域是指表格中实数y的集合;②当函数y=f(x)用图象给出时,函数的值域是指图象在y轴上的投影所覆盖的实数y的集合;③当函数y=f(x)用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应法则唯一确定;④当函数y=f(x)由实际问题给出时,函数的值域由问题的实际意义确定。
3.求函数值域的方法①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围;②二次函数法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域;③反函数法:将求函数的值域转化为求它的反函数的定义域;④判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;⑤单调性法:利用函数的单调性求值域;⑥不等式法:利用平均不等式求值域;⑦图象法:当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域;⑧求导法:当一个函数在定义域上可导时,可据其导数求最值,再得值域;⑨几何意义法:由数形结合,转化斜率、距离等求值域。
1.3.3函数的基本性质使用说明:“自主学习”8分钟,发现问题,小组讨论,展示个人成果,教师对重点概念点评。
“合作探究”10分钟,小组讨论,互督互评,展示个人成果,教师对重点讲评。
“巩固练习”10分钟,组长负责,组内点评。
“个人总结”4分钟,根据组内讨论情况,指出对规律,方法理解不到位的问题。
能力展示8分钟,教师作出总结性点评。
通过本节学习应达到如下目标:1.了解奇偶性的概念,会利用定义判断简单函数的奇偶性.2.在奇偶性概念形成过程中,培养学生的观察,归纳能力,同时渗透数形结合和特殊到一般的思想方法.3.学生感受数学美的同时,激发学习的兴趣,培养学生乐于求索的精神.学习重点:奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。
学习难点:函数奇偶性概念的认识。
学习过程: 1.自主学习:1.判断函数单调性的方法.2.画出函数2x y x y ==与,从对称的角度观察其图像特点。
3.分析函数2x y =的图像,比较()()x f x f -与的关系。
4.给出偶函数的概念。
5.偶函数的图像有什么特征?6.偶函数的定义域有何要求?7.观察函数x y =的图像,给出奇函数的概念、性质、图像特征。
(二) 合作探讨例1 判断下列函数的奇偶性(1)()4x x f = (2)()5x x f = (3)()x x x f +=1 (4)()21xx f =例2已知函数y =f(x)是偶函数,且知道x ≥0时的图像,请作出另一半图像.例3.已知f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是增函数,证明:f(x)在(-∞,0)上也是增函数(三) 巩固练习: 1、判断下列函数的奇偶性(1)()2432x x x f +=(2)()x x x f 23-=(3)()xx x f 12+=(4)()12+=x x f (5)()[]2,1,2-∈=x x x f (6)()2244x x x f -+-=2.已知函数f(x)=x2-,(1)它是奇函数还是偶函数?(2)它的图像具有怎样的对称性?(3)它在(0,+∞)上是增函数还是减函数?(4)它在(-∞,0)上是增函数还是减函数?3.已知f(x)是偶函数,在(0,+∞)上是减函数,判断f(x)在(-∞,0)上也是增函数还是减函数?并证明你的判断.4. 已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,试将下图补充完整。
▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓ 广东省德庆县孔子中学高中数学《1.3 函数的基本性质 函数的单调性(二)》教案 新人教A 版必修1教学内容课题: 函数的单调性(二)教学目标 1、能够熟练应用定义判断数在某区间上的的单调性.一、教学策略手段 复习函数单调性的知识一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是增函数。
反之为减函数。
二、定义法判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数f(x)在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:○1 任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2; ○2 作差f(x 1)-f(x 2); ○3 变形(通常是因式分解和配方);○4 定号(即判断差f (x 1)-f(x 2)的正负);○5 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D 上的单调性). 三、典型例题例2.(教材P 34例2)根据函数单调性定义证明函数的单调性.解:(略)四、 归纳小结,强化思想函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.画函数图象通常借助计算机,求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论课堂练习 巩固练习:○1 课本P 38练习第3题;○2 证明函数xx y 1+=在(1,+∞)上为增函数.教学反思。
函数的基本性质单调性与最大(小)值第一课时函数的单调性三维目标定向〖知识与技能〗()结合具体函数,理解函数的单调性及其几何意义;()能利用函数图象理解和研究函数的单调性;()能利用定义判定一些简单函数的单调性。
〖过程与方法〗借助二次函数体验单调性概念的形成过程,领会数形结合的数学思想,学会运用概念进行判断推理,养成细心观察,严谨论证的良好思维习惯。
〖情感、态度与价值观〗渗透由具体到抽象的认识,通过合作交流,培养学生反思学习、善于思考的习惯。
教学重难点〖重点〗函数单调性的概念。
〖难点〗熟练运用定义判断、证明函数的单调性。
教学过程设计一、问题情境设疑引例:画出一次函数和二次函数的图象。
(几何画板)问题:以上两个图象有什么特征?——“上升”、“下降”上升:随着的增大,相应的()也增大;下降:随着的增大,相应的()减小。
二、核心内容整合、函数的单调性的概念:问题:如何用数学语言描述“随着的增大,相应的()也增大”?——学生探究。
增函数:如果对于定义域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()在区间上是增函数。
学生类比得出减函数:如果对于定义域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()在区间上是减函数。
〖知识提炼〗同增异减注意:()函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;()必须是对于区间内的任意两个自变量,;当时,总有或,分别是增函数和减函数。
、函数的单调性的定义如果函数在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间叫做的单调区间。
、基本初等函数的单调性()一次函数:当> 时,在上是增函数;当< 时,在上是减函数。
()反比例函数:当> 时,在和上是减函数;当< 时,在和上是增函数。
()二次函数:当> 时,在上是增函数,在上是减函数;。
1.3.1 单调性与最大(小)值(1)教学目的:使学生掌握增函数、减函数、单调区间的概念,会根据图象说出函数的单调区间,并指出在单调区间内函数的增减性。
会证明函数的单调性。
教学重点:根据函数图象说出函数的单调区间,并指出增减性。
教学难点:函数单调性的证明。
教学过程:一、新课引入函数是描述事物运动变化规律的数学模型,观察P32图1.3-1的三个图,说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律。
(注意由左到右看,函数怎样变化?)f(x)=x的图象是上升的,f(x)=x2的图象在y轴左侧是下降的,f(x)=x2的图象在y轴右侧是上升的,f(x)=x在(-∞,+∞)上,f(x)随着x的增大而增大f(x)=x2在(-∞,0]上,f(x)随着x的增大而减小f(x)=x2在(0,+∞)上,f(x)随着x的增大而增大f(x)=x2在(0,+∞)上,当x1<x2时,有f(x1)<(x2),这时说函数f(x)=x2在区间(0,+∞)上是增函数。
f(x)=x2在(-∞,0]上,当x1<x2时,有f(x1)>(x2),f(x)在(-∞,0]上是减函数。
2、增函数、减函数的定义一般地,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x 1、x 2,当x 1<x 2时,都有 f(x 1)<(x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是增函数(increasing function ).如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1、x 2,当x 1<x 2时,都有 f(x 1)>(x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是减函数(decreasing function ).区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
3、函数的单调区间例1、下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y=f (x ),根据图象说出函数的单 调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数? k5、作业:P45 1、2、3、41.3.1 单调性与最大(小)值(2)教学目的:使学生进一步掌握函数的单调性,理解函数的最大值和最小值的意义,会求函数的最大值和最小值。
函数的基本性质 学案重难点:领会函数单调性的实质,明确单调性是一个局部概念,并能利用函数单调性的定义证明具体函数的单调性,领会函数最值的实质,明确它是一个整体概念,学会利用函数的单调性求最值;函数奇偶性概念及函数奇偶性的判定;函数奇偶性与单调性的综合应用和抽象函数的奇偶性、单调性的理解和应用;了解映射概念的理解并能区别函数和映射.考纲要求:①理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;并了解映射的概念;②会运用函数图像理解和研究函数的性质.经典例题:定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数f (x )为增函数,偶函数g (x )在[0,+∞ )上图象与f (x )的图象重合.设a >b >0,给出下列不等式,其中成立的是f (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 )A .①④B .②③C .①③D .②④ 当堂练习:1.已知函数f(x)=2x2-mx+3,当()2,x ∈-+∞时是增函数,当(),2x ∈-∞-时是减函数,则f(1)等于 ( )A .-3B .13C .7D .含有m 的变量2.函数()f x =是( ) A . 非奇非偶函数 B .既不是奇函数,又不是偶函数奇函数 C . 偶函数D . 奇函数3.已知函数(1)()11f x x x =++-, (2)()f x =2()33f x x x =+ (4)0()()1()R x Q f x x C Q ∈=∈⎧⎨⎩,其中是偶函数的有( )个A .1B .2C .3D .44.奇函数y=f (x )(x ≠0),当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x -1,则函数f (x -1)的图象为 ( )5.已知映射f:A →B,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B 中的元素都是A 中元素在映射f 下的象,且对任意的A a ∈,在B 中和它对应的元素是a ,则集合B 中元素的个数是( )A .4B .5C .6D .76.函数2()24f x x t x t =-++在区间[0, 1]上的最大值g(t)是 .7. 已知函数f(x)在区间(0,)+∞上是减函数,则2(1)f x x ++与()34f 的大小关系是 .8.已知f(x)是定义域为R 的偶函数,当x<0时, f(x)是增函数,若x1<0,x2>0,且12x x <,则1()f x 和2()f x 的大小关系是 .9.如果函数y=f(x+1)是偶函数,那么函数y=f(x)的图象关于_________对称.10.点(x,y)在映射f作用下的对应点是22,若点A 在f 作用下的对应点是B(2,0),则点A 坐标是 . 13. 已知函数2122()x x f x x ++=,其中[1,)x ∈+∞,(1)试判断它的单调性;(2)试求它的最小值.14.已知函数2211()a f x a a x +=-,常数0>a 。
§1.3.1函数的单调性一、教学目标1、知识与技能:(1)建立增(减)函数的概念通过观察一些函数图象的特征,形成增(减)函数的直观认识. 再通过具体函数值的大小比较,认识函数值随自变量的增大(减小)的规律,由此得出增(减)函数单调性的定义 . 掌握用定义证明函数单调性的步骤。
(2)函数单调性的研究经历了从直观到抽象,以图识数的过程,在这个过程中,让学生通过自主探究活动,体验数学概念的形成过程的真谛。
2、过程与方法(1)通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义; (2)学会运用函数图象理解和研究函数的性质;(3)能够熟练应用定义判断与证明函数在某区间上的单调性.3、情态与价值,使学生感到学习函数单调性的必要性与重要性,增强学习 函数的紧迫感.二、教学重点与难点重点:函数的单调性及其几何意义.难点:利用函数的单调性定义判断、证明函数的单调性. 三、学法与教学用具1、从观察具体函数图象引入,直观认识增减函数,利用这定义证明函数单调性。
通过练习、交流反馈,巩固从而完成本节课的教学目标。
2、教学用具:投影仪、计算机. 四、教学思路:(一)创设情景,揭示课题1. 观察下列各个函数的图象,并说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律:○1 随x 的增大,y 的值有什么变化? ○2 能否看出函数的最大、最小值? ○3 函数图象是否具有某种对称性? 2. 画出下列函数的图象,观察其变化规律:(1)f(x) = x○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(2)f(x) = -x+2○1 从左至右图象上升还是下降 ______? ○2 在区间 ____________ 上,随着x 的增 大,f(x)的值随着 ________ .(3)f(x) = x2○1在区间 ____________ 上,f(x)的值随着x的增大而 ________ .○2在区间 ____________ 上,f(x)的值随着x的增大而 ________ .3、从上面的观察分析,能得出什么结论?学生回答后教师归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变化趋势不同,同一函数在不同区间上变化趋势也不同,函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映,这就是我们今天所要研究的函数的一个重要性质——函数的单调性(引出课题)。
四川省泸县第九中学高中数学《1.3.3函数的基本性质》学案 新人
教A 版必修1
使用说明:“自主学习”8分钟,发现问题,小组讨论,展示个人成果,教师对重点概念点评。
“合作探究”10分钟,小组讨论,互督互评,展示个人成果,教师对重点讲评。
“巩固练习”10分钟,组长负责,组内点评。
“个人总结”4分钟,根据组内讨论情况,指出对规律,方法理解不到位的问题。
能力展示8分钟,教师作出总结性点评。
通过本节学习应达到如下目标:
1.了解奇偶性的概念,会利用定义判断简单函数的奇偶性.
2.在奇偶性概念形成过程中,培养学生的观察,归纳能力,同时渗透数形结合和特殊到一般的思想方法.
3.学生感受数学美的同时,激发学习的兴趣,培养学生乐于求索的精神.
学习重点:奇偶性概念的形成与函数奇偶性的判断。
学习难点:函数奇偶性概念的认识。
学习过程:
1.自主学习:
1.判断函数单调性的方法.
2.画出函数2
x y x y ==与,从对称的角度观察其图像特点。
3.分析函数2x y =的图像,比较()()x f x f -与的关系。
4.给出偶函数的概念。
5.偶函数的图像有什么特征?
6.偶函数的定义域有何要求?
7.观察函数x y =的图像,给出奇函数的概念、性质、图像特征。
(二) 合作探讨
例1 判断下列函数的奇偶性
(1)()4x x f = (2)()5x x f = (3)()x x x f +=1 (4)()21x x f =
例2已知函数y =f(x)是偶函数,且知道x ≥0时的图像,请作出另一半图像.
例3.已知f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是增函数,证明:f(x)在(-∞,0)上也是增函数
(三) 巩固练习:
1、判断下列函数的奇偶性 (1)()2432x x x f +=(2)()x x x f 23
-=(3)()x x x f 12+= (4)()12+=x x f (5)()[]2,1,2-∈=x x x f (6)()2244x x x f -+-=
2.已知函数f (x)=x 2-,
(1)它是奇函数还是偶函数?
O y
(2)它的图像具有怎样的对称性?
(3)它在(0,+∞)上是增函数还是减函数?
(4)它在(-∞,0)上是增函数还是减函数?
3.已知f(x)是偶函数,在(0,+∞)上是减函数,判断f(x)在(-∞,0)上也是增函数还是减函数?并证明你的判断.
4. 已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,试将下图补充完整。
(四)学习收获:
知识:
方法:
我的问题:
(五)拓展能力
1。
定义在)1,1(-上的奇函数)(x f 在整个定义域上是减函数,若
0)21()1(<-+-a f a f ,求实数a 的取值范围。