萬水強
單調(diào)性是函數(shù)的基本性質之一,通過研究函數(shù)的單調(diào)性,就能知道函數(shù)圖象的大致變化情況與函數(shù)單調(diào)性有關的問題主要有兩類:(1)根據(jù)函數(shù)的解析式求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)根據(jù)函數(shù)的解析式判斷函數(shù)的單調(diào)性.解答與函數(shù)單調(diào)性有關的問題,需重點研究函數(shù)的解析式和圖象,利用函數(shù)單調(diào)性的定義,下面談一談如何解答與函數(shù)的單調(diào)性有關的問題,
將差式化簡為幾個因式后,可令每一個因式為0,求得其根,然后用每個根將定義域劃分為幾個子區(qū)間,再在每個子區(qū)間上討論
與0的大小關系,就可以直接利用函數(shù)單調(diào)性的定義,判斷出在每個區(qū)間上函數(shù)的單調(diào)性,
二、圖象法
函數(shù)的圖象能直觀地呈現(xiàn)出函數(shù)曲線的變化情況,因此圖象法是解答與函數(shù)單調(diào)性有關問題的重要方法.運用圖象法解答與函數(shù)單調(diào)性有關的問題的基本思路是,首先根據(jù)函數(shù)的解析式在平面直角坐標系中畫出相應的函數(shù)圖象,然后觀察并分析圖象在各個區(qū)間的上升、下降情況.若自左向右看,函數(shù)的圖象呈下降趨勢,則函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)遞減;若自左向右看,函數(shù)的圖象呈上升趨勢,則函數(shù)在該區(qū)間上單調(diào)遞增,由此可以確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
先求出函數(shù)的解析式并畫出圖象,即可求出其單調(diào)區(qū)間,運用圖象法求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,需首先研究函數(shù)的解析式,并畫出相應的圖象;然后通過觀察函數(shù)的圖象,判斷出函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
根據(jù)同增異減的原則來判斷復合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,首先要確定兩個函數(shù)的定義域,再將函數(shù)合理拆分為兩個簡單函數(shù),分別判斷每一個區(qū)間上兩個函數(shù)的單調(diào)性.值的注意的是,單調(diào)區(qū)間必須是函數(shù)定義域的子區(qū)間.
四、導數(shù)法
導數(shù)法常用于判斷含有指數(shù)、對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性.在運用導數(shù)法判斷函數(shù)的單調(diào)性時,我們要注意利用導數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關系.如果在某個區(qū)間(a,6)上f'(x)>0,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增;如果在某個區(qū)間(a,b)上f'(x)<0,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減.相應的,區(qū)間(a,b)就是函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增(減)區(qū)間.
運用導數(shù)法解題的思路較為簡單,只需根據(jù)f(x)>0或f'(x)<0,即可判斷出函數(shù)f (x)的單調(diào)遞增(遞減)區(qū)間.對于本題,需先對函數(shù)求導,再令f'(x)=0,分a≤0和a>0兩種情況討論f'(x)與0的大小關系,從而根據(jù)導數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關系求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
可見,解答與函數(shù)單調(diào)性有關的問題,不僅要熟練掌握函數(shù)的性質和函數(shù)單調(diào)性的定義,熟悉簡單基本函數(shù)的圖象,還需要明確導數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關系,才能靈活運用上述四種方法,快速判斷出函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.