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日常生活中,我们有过这样的体验:从阶梯教室前向后走,逐步上升,从阶梯教室后向前走,逐步下降.很多函数也具有类似性质,这就是我们要研究的函数的重要性质——函数的单调性.问题情境问题1画出函数f(x)=x、f(x)=x2的图象,并指出f(x)=x、f(x)=x2的图象的升降情况如何?答:根据列表法的三个步骤:列表→描点→连线得两函数的图象如下:函数f(x)=x的图象由左到右是上升的;函数f(x)=x2在y轴左侧是下降的,在y轴右侧是上升的.问题2如何利用函数解析式f(x)=x2来描述随着自变量x值的变化,函数值f(x)的变化情况?答:在(-∞,0]上,随着自变量x值的增大,函数值f(x)逐渐减小;在(0,+∞)上,随着自变量x值的增大,函数值f(x)逐渐增大.问题3如何用x与f(x)的变化来描述当x在给定区间从小到大取值时,函数值依次增大?答:在给定区间上任取x1,x2且x1x2,则f(x1)<f(x2).问题4如果给出函数y=f(x),x∈I,你能给增函数和减函数下个定义吗?增函数的定义: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x1x2时,都有f(x1)f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数.减函数的定义:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1x2时,都有f(x1)f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.【小结】函数的单调性定义: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.例如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?【解析】y=f(x)的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5].其中y=f(x)在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.【小结】函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D上函数要么是增函数,要么是减函数,不能二者兼有.练习根据下图说出函数在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.【解析】函数在[-1,0]上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数.再见
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