孫建國
函數(shù)的單調(diào)性作為函數(shù)的基本性質(zhì)之一,在高中數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,因此,牢固掌握函數(shù)的單調(diào)性這一知識點十分重要。那么如何才能學(xué)好函數(shù)的單調(diào)性呢? 同學(xué)們應(yīng)注意下面四個問題。
1.增函數(shù)、減函數(shù)是相對于相應(yīng)區(qū)間而言的,有的函數(shù)在一些區(qū)間上是增函數(shù),而在另一些區(qū)間上不是增函數(shù)。離開相應(yīng)區(qū)間就根本談不上增減性。如函數(shù)f(x)=x2,在區(qū)間(-∞,0]上是減函數(shù),而在區(qū)間[0,+∞)上是增函數(shù),所以不能說f(x)=x2是增函數(shù)或減函數(shù)。因此,判斷某個函數(shù)的增減性時,必須標明所在的區(qū)間。
2.一個函數(shù)在某個區(qū)間是增函數(shù)或減函數(shù),不能由特定的兩個點來判斷,必須嚴格依據(jù)定義:在給定區(qū)間內(nèi)任取x1,x2,根據(jù)它們的函數(shù)值f(x1)和f(x2)的大小來判斷其增減性。反之,若已知函數(shù)f(x)在某個區(qū)間上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就可以通過自變量的大小去判斷函數(shù)值的大小,也可以由函數(shù)值的大小去判斷自變量的大小。如函數(shù)f(x)=x2在區(qū)間[-2,2]上,取兩個特定的值x1=-2,x2=1,x1<x2,而f(x1)=4,f(x2)=1,則f(x1)>f(x2)。若由此判斷f(x)=x2在區(qū)間[-2,2]上是減函數(shù)那就錯了。
若函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間是增函數(shù)或減函數(shù),則函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調(diào)性,這一區(qū)間叫作函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間,此時也說函數(shù)是這一區(qū)間上的單調(diào)函數(shù)。在單調(diào)區(qū)間上,增函數(shù)的圖像從左到右是上升的,減函數(shù)的圖像從左到右是下降的。一個函數(shù)有單調(diào)區(qū)間,并不能說明它在定義域內(nèi)單調(diào),因為函數(shù)的單調(diào)區(qū)間是其定義域的子集。一個函數(shù)在定義域內(nèi)具有單調(diào)性,那么定義域就是它的單調(diào)區(qū)間。
所謂“雙向”應(yīng)用,就是指“順用”與“逆用”。函數(shù)單調(diào)性的“順用”,主要是利用函數(shù)單調(diào)性的定義判斷函數(shù)是否單調(diào)、比較函數(shù)值的大小、求函數(shù)的值域等。而函數(shù)單調(diào)性的“逆用”往往被忽視,我們應(yīng)加強這方面的訓(xùn)練,從而加深對函數(shù)單調(diào)性的理解。
函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì),它和不等式密不可分,它的核心也包含不等式的恒成立問題,即對函數(shù)定義域內(nèi)的任意的x1,x2,不 等 式f x1( )<f x2( )或f x1( ) >f x2( )恒成立。當已知函數(shù)的單調(diào)性時,可以從定義出發(fā),將函數(shù)在指定區(qū)間上的單調(diào)性,轉(zhuǎn)化為不等式的恒成立問題,從而可以通過分離參數(shù)求最值的方法來得到參數(shù)的取值范圍。