《学士学位论文--函数单调性及其应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学士学位论文--函数单调性及其应用.doc（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单调函数及其应用目 录摘要IIABSTRACTIII引言IV第一章 正确理解单调函数的定义11.1 函数单调性定义的通俗解释11.2 函数单调性实现了函数值与自变量大小之间的相互转化11.3 抓住函数单调性定义中的关键词1第二章 单调函数的一般判定方法32.1 定义法32.2 图像法32.3 运算法32.4 复合函数法4第三章 单调函数的其他判定方法53.1 作差法53.2 作商法63.3 利用反函数的单调性73.4 利用和、倍、积、倒函数的单调性83.5 利用复合函数的单调性83.6 换元法93.7 导数法93.8 综合法10第四章 函数单调性在解题当中的应用124.1 比较两个数的大小12
2、4.2 证明与正整数有关的命题124.3 解方程134.4 证明不等式134.5 求参数的取值范围14结论16参考文献17致谢18单调函数及其应用学生 XXX 指导教师 XXX摘要 函数单调性是一条重要的数学概念，我们不能忽略对其定义的理解，本文第一章从函数定义的根本上对函数定义及定义的难点进行阐述。抓住函数单调性定义中的关键词，例如：二次函数，在轴左侧是减函数，而在右侧是增函数，所以不能笼统的是增函数或减函数。还要注意：不是任何一个函数都有单调区间的。例如它无单调区间。本文第二、三章对函数单调性的判定方法进行了系统性的归纳。其中最基本，最实用的当为定义法，根据函数单调性的定义，在定义区间取两
3、个不相同的值，然后通过作差，变形，定号，然后得出结论。单调性是函数的一个基本性质，该性质有广泛的应用，本文第四章分别从五个方面对函数单调性的应用进行简要的举例说明。关键词：函数单调性;高中数学;数学概念MONOTONE FUNCTION AND ITS APPLICATIONStudent: Zhu Supervisor: ChenABSTRACT Function Monotonic function is an important mathematical concepts, we cant ignore the understanding of its definition, this
4、chapter from the function definition of a fundamental definition of the function definition and the difficulty to elaborate. Grasp the definition of monotonic function of key words, such as: a quadratic function，Is a decreasing function of the left in the Y shaft, while the right side is an increasi
5、ng function. Also note: there is not a function of any monotone interval.Such as: It is not monotone interval. In the second, chapters on the determination method of monotone functions were systematically summarized. Of which the most basic and useful when the definition of law, according to the def
6、inition of monotonic function, the definition of taking two different range values, and then for worse, deformation, set number, and then draw conclusions. Monotonic function of a fundamental nature is the nature of a wide range of application, this chapter were from the five aspects of the applicat
7、ion of Function Monotonicity brief.Key words: Monotonic function；High School Math；Mathematical concepts引言函数是高中数学的中心内容，几乎渗透到高中数学的每一个角落，它不仅是一条重要的数学概念，而且是一种重要的数学思想。而函数的单调性则是函数的一条重要性质，它是历年高考重点考查的重要内容，它的应用十分广泛。通过研究函数的单调性可以揭示函数值的变化特性，对于一些学问题，若解题中注意应用函数的单调性，合理巧妙地加以运用，定会带来快捷的解题思路，可以使问题的解决简捷明快。函数的单调性应用很广泛，可以
8、解决很多相关的数学问题。在完成函数单调性概念的意义的建构后，对函数单调性概念的反思辨析也是重要的一环。本文以点带面，在总结前人成果的基础上，在函数单调性定义、函数单调性判定方法、函数单调性应用等方面做出简要的讨论。18第一章 正确理解单调函数的定义1.1 函数单调性定义的通俗解释在增函数定义中，“当时，都有”描述了随的增大而增大；减函数定义中，“当时，都”有描述了随的增大而减小。所以增函数就简单而言是在相应区间上“较大的自变量对较大的函数值，较小的自变量对较小的函数值”，即“大对大、小对小”；减函数在相应的区间上“较大的自变量对应较小的函数值，较小的自变量对应较大的函数值”，即“大对小、小对大
9、”。1.2 函数单调性实现了函数值与自变量大小之间的相互转化（1）若函数在某个区间上是增函数，则有，（2）若函数在某个区间上是减函数，则有，1.3 抓住函数单调性定义中的关键词（1）给定“某个区间”：增函数、减函数是相对于某个区间而言的，离开相应区间就根本谈不上增减性。例如对于定义域中单独的一个点函数就没有增减变化，所以不存在单调性的问题。因此函数的单调性是在函数的定义域区间或其子区间上的性质，是局部性质。例如二次函数，在轴左侧是减函数，而在右侧是增函数，所以不能笼统的说是增函数或减函数。还要注意：不是任何一个函数都有单调区间的。例如，它无单调区间。（2）属于该区间的“任意两个”和“都有”：属
10、于该区间，即是两自变量都必须取自给定区间，不能从区间外取。若区间都是闭的，能否取其端点？当然可以。“任意两个”是指不能取特定的值来判断，而“都有”则是说只要，就必须恒有或者恒有。如在区间上，若取定两个特定的值，显然，而，有；取，有。可见不能说在区间上是增函数或者减函数。因此要判断函数在某个区间是增函数或减函数，不能由特定的两个点来判断，必须严格依照定义：在给定区间任取两个，根据他们的函数值和的大小来判断其增减性。（3）函数的两个单调区间一般是不可以取其并集。如：在区间上是单调递减的，并且在上也是单调递减的，只能说和是函数的两个单调递减区间，不能说是原函数的单调递减区间。第二章 单调函数的一般判
11、定方法2.1 定义法用定义判定或证明函数在某个区间上的单调性的方法步骤：（1）设定：在给定区间上任取两个值，且；（2）作差变形：作差，通过因式分解、配方、分母有理化等方法将差变形为几个最简因式的连乘积或几个非负数的和，即向有利于判断差的符号的方向变形；（3）定号：判断上述差变形后的符号，若不能确定，则可分区间讨论；（4）结论：根据差的符号，得出单调性的结论。即“取值作差变形判断定号得出结论”几个步骤。2.2 图像法要了解函数在某一区间是否具有单调性，从图像上进行观察是一种常见而又较为粗略的方法，但严格的说，它需要根据函数单调性的定义进行证明。2.3 运算法（1）若函数、在公共定义域区间上都是增
12、（减）函数，则任是增（减）函数。（2）若函数、在公共定义域区间上，增，减，则增，减。2.4 复合函数法设在定义域为，的定义域是，值域为，若，则关于的函数叫做函数与的复合函数，叫做中间量。结论1 若函数在区间上是增函数，又函数在区间上是增（减）函数，那么，复合函数在区间上是增（减）函数。结论2 若函数在区间上是减函数，又函数在区间上是减（增）函数，那么，复合函数在区间上是增（减）函数。结论1和结论2可简述为：同增异减。第三章 单调函数的其他判定方法函数的单调性是函数的一个重要特性，它在比较大小、求函数值域(最值)、 方程、解证不等式以及参数取值范围等方面有着广泛的应用，因而它在高中数学和大学数学
13、中均有重要地位运用函数的单调性解题，首先要能迅速判定函数的单调性下面列举八种判定方法，以拓展解题思路，完善认知结构，提高思维效率。3.1 作差法设、是某区间上任意两点，且的正负，确定与的大小，从而判定函数的单调性。这种方法是判定函数的单调性最常用的方法。用定义证明在上的减函数。证明 设、，且，则故在区间上是减函数。已知函数对任意，都有，且时，试判断的单调性。解 令，得令，得设,则所以，故函数在上为减函数。3.2 作商法若在某区间上的值恒正，则可以设，属于某区间，且，利用与1的大小关系，确定与的大小，从而判定函数的单调性。设函数定义在上，对于任意实数，恒有，且当时，。求证：是上的减函数。证明 令
14、，则令，则又，且故对任意设，并设，则故是上的减函数。3.3 利用反函数的单调性如果函数的定义域为区间，值域为区间，且函数存在反函数，则函数在上与函数在区间上具有相同的单调性。例4 函数的反函数是（ ）。是奇函数，在上是减函数是偶函数，在上是减函数是奇函数，在上是增函数是偶函数，在上是增函数解 因函数在上都是增函数，故函数在上是增函数。因，故函数在上是奇函数。又函数与其反函数的单调性相同，且同为奇函数，故选C。3.4 利用和、倍、积、倒函数的单调性为下面叙述方便起见，我们先做如下约定：若恒有，则函数叫做正值函数；若很有，则函数叫做负值函数。在判定函数单调性时常常用到以下几个结论：两个增（减）函数
15、之和仍为增（减）函数。若函数为增（减）函数，则当时函数为增（减）函数，当时函数为减（增）函数。正（负）值函数若为增（减）函数，则其倒数函数为减（增）函数。两个正值增（减）函数之积为增（减）函数，两个负值增（减）函数之积为减（增）函数。例5 讨论函数的单调性。解 函数的定义域为，在此区间上、均为增函数。由（3）知为减函数，由（2）知为增函数，由（1）知函数在区间上为增函数。3.5 利用复合函数的单调性关于复合函数的单调性有下面两个结论：若函数在区间上是增（减）函数，且在上的值域为区间，函数在上是增（减）函数，则复合函数在上是增函数。若函数在区间上是增（减）函数，且在上的值域为区间，函数在上是减（增）函数，则复合函数在上是减函数。上面两个结论简记为“同增异减”。例6 讨论函数的单调性。解 函数的定义域为.令,则函数在区间上为增函数，。在上为减函数，在上为增函数。当时，所以函数在区间
