用定义法证明函数单调性的步骤

投稿:凉人梦 优质问答领域创作者 发布时间:2023-12-28 15:11:27
用定义法证明函数单调性的步骤

利用定义证明函数单调性的一般步骤是:①任取x1、x2∈D,且x1

导数法:设函数y=f(x)在某区间D内可导。如果f′(x)>0,则f(x)在区间D内为增函数;如果f′(x)<0,则f(x)在区间D内为减函数。补充a.若使得f′(x)=0的x的值只有有限个,则如果f ′(x)≥0,则f(x)在区间D内为增函数;如果f′(x) ≤0,则f(x)在区间D内为减函数。b.单调性的判断方法:定义法及导数法、图象法、复合函数的单调性(同增异减)、用已知函数的单调性等。

(一)函数单调性定义

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x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数。

2.减函数

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x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数。

3.函数的单调区间定义

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

4.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x1,x2∈D,且x1<x2;

(2)作差f(x1)-f(x2);

(3)变形(通常是因式分解和配方);

(4)定号(即判断差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)。

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x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2) (或f(x1)>f(x2)).

3、反映在图像上,若 f(x)是区间D上的增(减)函数,则图像在D上的部分从左到右是上升(下降)的。

单调性的知识点,简单地讲如图所示:

(二)

1、证明函数f(x)=-3x+2在R上是减函数。

解题思路:

(1)假设:设x1<x2,则f(x1)=-3x1+2 , f(x2)=-3x2+2 ,

(2)做差:f(x1)-f(x2)=-3x1+2+3x2-2=3(x2-x1)

(3)判定:因为x1<x2,所以x2-x1>0,所以f(x1)>f(x2)

所以,函数f(x)=-3x+2在R上是减函数。

2、函数f(x)=2x^2-mx+3,当x∈[-2,+∞)时,f(x)为增函数,当x∈(-∞,-2]时,函数f(x)为减函数,则m等于(  )

A.-4       B.-8 C.8 D.4

解题思路:本题考查二次图像的对称性,是基础题。二次函数是在中学阶段研究最透彻的函数之一,二次函数的图像是抛物线,在解题时要会根据二次函数的图象分析问题,如二次函数的对称轴方程、顶点坐标等。

因为f(x)的对称轴为x=m/4,在x∈[-2,+∞)时,f(x)为增函数,当x∈(-∞,-2]时,函数f(x)为减函数,二次函数单调区间的分界点为其对称轴方程,所以m/4=-2,即m=-8.