(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。
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分析:动画演示,帮助学生理解。
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6:可否写成[-5,-2)U[-2,1)?
问题7:写成[-5,-2)还是写成[-5,-2]?
多媒体展示构造反例说明:
(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。
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?(提示如何比较3和2的大小,从而引入作差法)
证明:函数
在(0,+∞)上是增函数
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则![]()
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则
,即:![]()
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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。
(二)建构定义:
1、引入直观性定义:
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)
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问题3:这两个函数图象有怎样的变化趋势?(上升?下降?)
问题4: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:
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在区间D内 |
在区间D内 |
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图象 |
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教师说明直观性定义: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。
2、严格数学语言定义:
多媒体展示: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5:若区间内有两点
时,有
,能否推出
是单调递
增函数?
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。
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:
(1)
三大特征:①属于同一区间;②任意性;③有大小:通常规定
;
(2)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。