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函数单调性的应用
作者:蔡平
来源:《理科考试研究·高中》2016年第04期
函数的单调性是函数的一条重要性质,反映了函数值的变化规律. 在高考中历考弥新,考查的深度远远高于课本.
在讨论函数单调性时必须在其定义域内进行,因此要研究函数的单调性就必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集. 接下来就来谈谈函数单调性的应用.
例1试讨论函数f (x )=xx2+1的单调性.
分析可采用定义法或导数法判断.
解法一f (x )的定义域为R ,在定义域内任取x1
都有f (x1)-f (x2)=x1x21+1-x2x22+1=(x1-x2)(1-x1x2)(x21+1)(x22+1), 其中x1-x20,x22+1>0.
①当x1,x2∈(-1,1)时,即|x1|
所以|x1x2|
则x1x20,f (x1)-f (x2)
②当x1,x2∈(-∞,-1]或[1,+∞)时,
1-x1x2f(x2),所以f (x )为减函数.
综上所述,f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1]和[1,+∞)上是减函数. 解法二因为f ′(x )=(xx2+1)′=x2+1-x (x2+1)′(x2+1)2
=x2+1-2x2(x2+1)2=1-x2(x2+1)2,
所以由f ′(x )>0解得-1
由f ′(x )1,
所以f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1]和[1,+∞)上是减函数.
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函数单调性的应用
作者:蔡平
来源:《理科考试研究·高中》2016年第04期
函数的单调性是函数的一条重要性质,反映了函数值的变化规律. 在高考中历考弥新,考查的深度远远高于课本.
在讨论函数单调性时必须在其定义域内进行,因此要研究函数的单调性就必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集. 接下来就来谈谈函数单调性的应用.
例1试讨论函数f (x )=xx2+1的单调性.
分析可采用定义法或导数法判断.
解法一f (x )的定义域为R ,在定义域内任取x1
都有f (x1)-f (x2)=x1x21+1-x2x22+1=(x1-x2)(1-x1x2)(x21+1)(x22+1), 其中x1-x20,x22+1>0.
①当x1,x2∈(-1,1)时,即|x1|
所以|x1x2|
则x1x20,f (x1)-f (x2)
②当x1,x2∈(-∞,-1]或[1,+∞)时,
1-x1x2f(x2),所以f (x )为减函数.
综上所述,f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1]和[1,+∞)上是减函数. 解法二因为f ′(x )=(xx2+1)′=x2+1-x (x2+1)′(x2+1)2
=x2+1-2x2(x2+1)2=1-x2(x2+1)2,
所以由f ′(x )>0解得-1
由f ′(x )1,
所以f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1]和[1,+∞)上是减函数.