李嘯驍
【摘要】介紹了函數單調性的定義及幾何意義,討論了函數單調性常用的判定方法.通過對近三年高考中有關函數單調性的題目進行解題探討發(fā)現,導數法在判定函數單調性時,不僅方法簡單,而且非常實用.
【關鍵詞】單調性;判定方法;導數法
函數單調性不僅是函數的一個重要特性,還可以用來求函數的極值、證明不等式、解方程和判定方程根的唯一性等,它是高中數學的一個重要知識點.翻閱近幾年全國高考試題歸納發(fā)現,每年都有一個關于函數單調性的解答小題,可見該知識點的重要性,因此,有必要對函數單調性的判定方法進行探討.
一、函數單調性的定義及幾何意義
同時可以看出,函數曲線在單調增區(qū)間上呈上升趨勢,而在單調減區(qū)間上呈下降趨勢,這就是函數單調性的幾何意義.如果一函數曲線在某個區(qū)間上既有上升趨勢,又有下降趨勢,那么該函數在該區(qū)間上不具有單調性.
二、函數單調性的判定方法
函數單調性的判定最直接的方法就是根據定義來判定,稱之為定義法.定義法雖然簡單,但是有時難以判定.例如,函數f(x)=1x-x+lnx的單調性,用定義來判定就非常困難.很多學者由定義法提出了直接法、等價定義法,以及復合函數法[2],但是這些方法在實際的解題中使用起來還是比較麻煩.在高中學習了導數之后,還可以用導數法來判定函數的單調性.即設函數y=f(x)在區(qū)間I上可導,若f′(x)>0,則f(x)在區(qū)間I上單調遞增;若f′(x)<0,則f(x)在區(qū)間I上單調遞減.導數法使用起來非常方便,只需要先求出f′(x),然后令f′(x)>0解得f(x)的單調增區(qū)間,令f′(x)<0解得f(x)的單調減區(qū)間.
三、近三年高考中有關函數單調性的題目的解題探討
近三年來,高考數學題全國卷均在第21題考查了函數的單調性,可見單調性的重要性.
從上述高考題可以看出,函數單調性是重要考點,如果采用定義法或其他方法來判定將會非常困難,而采用導數法不僅方法簡單,還非常實用.值得注意的是,題目中的函數往往含有參數a,這就需要我們在解f′(x)>0或f′(x)<0時對a的取值加以討論.
【參考文獻】
[1]劉璐.函數單調性及其在高中數學中的應用[D].西安:西北大學,2015.
[2]彭揚,鄒黎敏.函數的單調性及其應用[J].重慶三峽學院學報,2016(3):13-15.