【摘要】函數(shù)單調(diào)性是高中階段函數(shù)版塊的重要知識點.靈活運用函數(shù)單調(diào)性可以解決各種函數(shù)問題,如利用單調(diào)性解答不等式問題.判斷函數(shù)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,主要在定義域內(nèi)探討任意x1<x2對應(yīng)的fx1,fx2的不等關(guān)系,從而判斷單調(diào)性.本文主要對三種不同函數(shù)題型做出分析,分別解析如何運用函數(shù)單調(diào)性解答不同問題,達(dá)到快速解題的目的.
【關(guān)鍵詞】函數(shù)單調(diào)性;高中數(shù)學(xué);解題技巧
1 單調(diào)性證明題
關(guān)于函數(shù)單調(diào)性的一類證明問題,屬于最為常見的函數(shù)問題,運用單調(diào)性定義解答即可.解答這類問題的思路是在規(guī)定范圍內(nèi)任意取x1<x2,分析對應(yīng)函數(shù)值fx1和fx2的大小關(guān)系,若fx1<fx2則函數(shù)單調(diào)遞增,若fx1>fx2則函數(shù)單調(diào)遞減.
分析 證明函數(shù)單調(diào)性問題可以通過定義域解答,即求出函數(shù)定義域后,在定義域內(nèi)任取兩個數(shù)使x1<x2,作差得到fx1-fx2,通過變形推斷fx1-fx2是否小于0,即可證明函數(shù)在定義域內(nèi)單調(diào)遞增.
2 比較大小問題
比較大小問題通常是對函數(shù)的大小做出比較,可以是帶有函數(shù)符號的數(shù)值,也可以是具體常數(shù),比較這些已知數(shù)大小需要借助函數(shù)單調(diào)性解答.具體是基于函數(shù)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的性質(zhì),由自變量大小關(guān)系推斷已知數(shù)的大小關(guān)系.
具體解題步驟為:①根據(jù)已知函數(shù)解析式,將需要比較的數(shù)值轉(zhuǎn)化為等價帶有函數(shù)符號的fa,fb形式;②分別判斷自變量中a,b之間的大小關(guān)系,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,推斷得到fa和fb的大小,對問題做出解答.
解析 因為f(x)=f(-x)恒成立,
所以f(-π)=f(π),
因為函數(shù)f(x)為增函數(shù),
3 函數(shù)不等式問題
利用函數(shù)單調(diào)性同樣能夠解答與函數(shù)有關(guān)的不等式問題,主要體現(xiàn)在給出不等式求具體解集或已知不等式恒成立求參數(shù)范圍,靈活運用函數(shù)單調(diào)性能對這些問題做出解答,即結(jié)合函數(shù)具體性質(zhì)或解析式將不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù)值不等關(guān)系式,如fx1<fx2,此時憑借單調(diào)性可以去除函數(shù)符號得到自變量有關(guān)的不等關(guān)系式,運算解答即可.
運用函數(shù)單調(diào)性定義解不等式問題,解題步驟為:①根據(jù)已知不等式構(gòu)造含有函數(shù)值的不等關(guān)系式;②結(jié)合函數(shù)單調(diào)性定義,使fx1<fx2脫去函數(shù)符號,得到x1<x2或x2<x1;③運算求解,得到完整解答.
例3 已知函數(shù)f(x)在定義域-1,1內(nèi)單調(diào)遞減,且滿足-f(x)=f(-x),則當(dāng)f(a2-a-1)+f(4a-5)>0時,實數(shù)a的取值范圍為.
分析 給出的不等式是具有函數(shù)符號的不等關(guān)系式,不需要過度變形.結(jié)合函數(shù)在規(guī)定區(qū)域內(nèi)單調(diào)遞減性質(zhì),利用單調(diào)性逆向判斷自變量4a-5和a2-a+1的大小關(guān)系,列出不等式組并解答,即可得知參數(shù)a的取值范圍.
解析 由題意可知fa2-a+1+f(4a-5)>0,
等價于f(a2-a-1)>-f(4a-5),
因為函數(shù)fx在-1,1內(nèi)滿足-f(x)=f(-x),
所以f(a2-a-1)>-f(4a-5)=f(5-4a),
4 結(jié)語
上述例題分別對函數(shù)單調(diào)性的運用都做出了具體的分析與思考,單調(diào)性證明問題解答屬于函數(shù)單調(diào)性定義的常規(guī)應(yīng)用,比較大小和不等式問題解答則需要對相關(guān)等式變形構(gòu)造,才能進(jìn)一步運用單調(diào)性解答.用函數(shù)單調(diào)性解答不同函數(shù)問題,能夠?qū)瘮?shù)單調(diào)性質(zhì)理解得更加透徹,也有助于同學(xué)們更加變通地解答函數(shù)問題.
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