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1、第一章 集合与函数概念 1.3.1单调性与最大(值),函数是描述事物运动变化规律的数学模型.如果了解了函数的变化规律,那么也就基本把握另外相应事物的变化规律。在事物变化过程中,保持不变的特征就是事物的特征。因此研究函数的性质是非常重要的。,观察以下各函数图象,你能说说它们分别反映了相应函数的哪些变化规律?,函数单调性定义: 设函数的定义域为I,区间 .在区间D上,若函数的图象(从左至右看)总是上升的,则称函数在在区间D上是增函数,区间D称为函数的单调增区间;在区间D上,若函数的图象(从左至右看)总是下降的,则称函数在在区间D上是减函数,区间D称为函数的单调减区间.,例1下图是定义在区间-5,5
2、上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每个区间上,它是增函数还是减函数?,解:函数y=f(x)的单调区间有 -5,-2),-2,1),1,3),3,5,问题: 根据函数的定义,对于自变量x的每一个确定的值,变量y都有唯一确定的值与它对应,那么当一个函数在某一区间上是单调增(或单调减)的时候,相应的,自变量的值与对应的函数值的变化规律是怎样的?,问题: 如果对于区间(a,b)上的任意x有f(x)f(a),则函数f(x)在(a,b)上单调增.这个说法正确吗?请说明理由(举例或画图).,函数单调性定义: 设函数的定义域为I:对于定义域I内某个区间 D上的任意两个自变量的值 ,当 时
3、,都有 ,那么就说函数在区间D上是增函数.,函数单调性定义: 设函数的定义域为I:对于定义域I内某个区间 D上的任意两个自变量的值 ,当 时,都有 ,那么就说函数在区间D上是减 函数.,例2 物理学中的玻意耳定律 告诉我们,对于一定量的气体,当其体积V减小时,压强p将增大。试用函数的单调性定义证明.,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. 增区间和减区间统称为单调区间.,证明:设V1,V2是区间(0,+)上的任意两个实数,且V1V2,则,由V1,V2 (0,+)且V10, V2- V1 0,
4、取值,定号,所以,函数 是减函数.也就是说,当体积V减少时,压强p将增大.,结论,判断函数单调性的方法步骤,1 任取x1,x2D,且x1x2;2 作差f(x1)f(x2);3 变形(通常是因式分解和配方);4 定号(即论证f(x1)f(x2)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),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:,例3 用单调性定义证明函数 在R上单调递增.,判断函数单调性的方法步骤,1 任取x1,x2D,且x1x2;2 作差f(x1)f(x2);3 变形(通常是因式分解和配方);4 定号(即论证f(x1)f(x2)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),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:,在 增函数在 减函数,在 增函数在 减函数,在(-,+)是减函数,在(-,0)和(0,+)是减函数,(-,+)是增函数,在(-,0)和(0,+)是增函数,课堂小结,函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明求函数的单调区间时必须要先求函数的定义域,单调区间是定义域的子集.,取 值 作 差 变 形 定 号 下结论,单调性的证明一般分五步:,