函数的单调性在不等式中的应用

来源 :科学教育导刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyattwong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】解抽象不等式利用函数的单调性脱去对应法则“f”;解具体不等式灵活利用函数的单调性简化计算、避开复杂的分类讨论;利用函数的单调性证明不等式。
  【关键词】函数 单调性 不等式 抽象 具体 赋值
  函数的单调性是高考的重点和热点内容之一,特别是单调性质的应用更加突出。而函数的单调性、不等式都是高中生的难点。在不等式中合理且灵活利用函数的单调性,会给解决问题带来许多方便,从而避开复杂的计算和繁琐的分类讨论。下面就以下几种题型,谈谈函数单调性在不等式中的应用。
  1.利用函数的单调性解抽象不等式
  例1:已知奇函数f(x)是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f(x-3)+f(x2-3)<0,求x的范围。
  解:∵f(x)是奇函数,∴f(x-3)<-f(x2-3)=f(3-x2),又f(x)在(-3,3)上是减函数,
  〖JB({〗-33-x2〖JB)〗 ,解得2  所以 的范围是{x|2  评析:解抽象不等式通性通法是:利用用函数的单调性定义的逆用脱去对应法则“f”,解此类问题时,千万不能忽视函数的定义域。
  例题2:已知函数f(x) 的定义域为 (-∞, 0)∪(0, +∞), 且满足条件:
  ①f(xy)=f(x)+f(y), ② f(2)=1, ③ 当x>1时, f(x)>0.
  (1)求证:f(x)为偶函数;(2)讨论函数的单调性;(3)求不等式f(x)+f(x-3)≤2的解集.
  解:(1) (2) 解题过程略:f(x)在 (0, +∞) 上是增函数,f(x)在(-∞, 0) 上是减函数
  (3)解: ∵f[x(x-3)]=f(x)+f(x-3)≤2 ,
  由 ①、② 得2=1+1=f(2) +f(2)=f(4)=f(-4)
  1)当时x(x-3)>0 ,即x>3或x<0, ∵f(x) 在 (0, +∞) 上为增函数,
  ∴由f[x(x-3)]≤f(4) 得:x(x-3)≤4 ,解得3  2) 当时x(x-3)<0 ,即0  ∴由f[x(x-3)] ≤f(-4) 得x(x-3)≥-4 ,解得0  综上所述:原不等式的解集为:[-1,00∪(0,3)∪(3,4]
  法二 :原不等式等价于f[|x(x-3)|]≤f(4)(x≠0,x≠3)), 由f(x) 在 (0, +∞) 上为增函数得:|x(x-3)|≤4 , 解得原不等式的解集为:[-1,0)∪(0,3)∪(3,4]
  评析: 抽象函数问题是函数学习中一类比较特殊的问题, 其基本方法是赋值法, 应熟练掌握;此题利用若f(x)为偶函数,则f(|x|)=f(x) 的性质简便的多。
  2.在具体不等式中,灵活利用函数的单调性会收到预想不到的效果
  例3:函数f(x)=1-〖SX(〗2〖〗2x+1〖SX)〗 (x∈R)
  (1)判断函数的奇偶性;
  (2)用定义证明: 在 上是单调递增函数;
  (3)若f(k·3x)+f(3x-9x-2)<0 对任意x∈R恒成立,求实数k的取值范围.
  解:第(1)(2)问略
  (3)原不等式可化为:f(k·3x) <-f(3x-9x-2)=f(9x-33+2)
  由(2)得f(x) 在R 上是单调递增函数,所以
  〖JP3〗k·3x<-3x+9x+2 ,即k<3x+〖SX(〗2〖〗3x〖SX)〗 -1,u=3x+〖SX(〗2〖〗3x〖SX)〗-1≥2〖KF(〗2〖KF)〗-1,
  要使得对x∈R 不等式k<3x+〖SX(〗2〖〗3x〖SX)〗-1恒成立,只要 k<2〖KF(〗2〖KF)〗-1
  所以,实数 的取值范围为:k<2〖KF(〗2〖KF)〗-1
  评析:此题虽然函数是具体函数,但如果将k·3x与3x-9x代入f(x)去掉对应法则“f”计算量很大,而利用函数的单调性去掉对应法则,从而简化了运算。
  例4:已知函数f(x)=〖JB({〗x2+1,x≥01,x<0〖JB)〗,满足不等式f(1-x2) >f(2x)的x的取值范围。
  解法一:当x=-1 时,1-x2=0 ,则f(0)=1 ,f(-2)=1无解;
  当-10,f(1-x2)>f(2x) 化为(1-x2)2+1>1 ,恒成立,
  当00原不等式化为 (1-x2)2+1>(2x)2+1,
  ∴0  当1-x2<0时,无解.
  综上知: x∈(-1,〖KF(〗2〖KF)〗-1)
  解法二:画出函数f(x)〖JB({〗x2+1,x≥01,x<0〖JB)〗 图象
  〖TP11.TIF;%40%40,Y〗由图象可知,若f(1-x2)>f(2x) ,
  则〖JB({〗1-x2>01-x2>2x〖JB)〗 ,
  即〖JB({〗-1  得x∈(-1,〖KF(〗2〖KF)〗-1)
  评析:两种方法对比,第二种方法利用函数图象,探究函数的单调性,很巧妙的回避了学生的难点即分类讨论,更简单,更方便。此题方法上较为隐蔽,不是一下子就会想到用单调性去解,要具备这样的能力,平常时要注意一题多解及方法的积累。
  3.利用函数的单调性,证明不等式
  例5:证明:Inx  解:设f(x)=Inx-x,∴f'(x)=〖SX(〗1〖〗x〖SX)〗 -1
  由f'(x)=0,得x=1
  所以,当x∈(0,1),f'(x)>0,函数f(x)单调递增;
  当x∈(1,+∞),f'(x)<0, 函数f(x)单调递减。
  ∴f(x)max=f(1)=-1<0,∴f(x)=Inx-x<0
  即Inx  评析:利用函数的单调性证明不等式,解决函数恒成立问题也是常见的题型。此类问题通常是利用导数研究函数的单调性,从而问题得以解决。
  总之:利用函数的单调性解决不等式的有关问题时,不仅要掌握常见题的通性通法,而且要灵活运用。解决一些具体函数或者具体不等式时,当计算量大或者过程较复杂时,可以换一种思路,考虑利用函数的单调性会取得预想不到的效果。
其他文献
【摘要】创造性思维是一种思维形式,是在原有经验材料和学得知识的基础上进行合理性和突破性的创造组合,形成新的概念或新成果。创造性教学就是运用创造性思维方法,通过中小学生自身的能动作用,以有效发展中小学生创造心理素质的教学。数学教学要面向现代化,面向世界,面向未来,必须在教给学生数学知识的同时,培养和发展学生的创造性思维。培养小学生的创造性思维,是小学数学教师的一项首要任务。  【关键词】素质教育 小
期刊
【摘要】如何才能把有效教学真正落实到初中英语教学中,在此笔者谈几点浅薄的观点:建立融洽的师生关系;培养浓厚的学习兴趣;因材施教,注重教学方法;把英语教学融入生活;课外活动是实施有效教学必不可少的辅助形式。  【关键词】有效教学 师生关系 学习兴趣 因材施教  有效教学(effective teaching)主要是指在一种先进教学理念指导下,任课教师能够结合当前形势,因材施教,使学生获得具体的进步或
期刊
在近年的数学教学中,我发现了不少体现新课标精神的新题型,这些试题在考查学生掌握基本数学知识和技能、数学思想和方法,还突出考察了学生观察、分析、归纳、探究总结能力,现就我在关于勾股定理及其应用中发现的一些规律总结如下,以供同仁和读者参考应用。  1.巧用公式省事多  1.1 在学习勾股数时,不少学生记不住勾股数,但只要我们掌握规律了,一切都好办了。观察3、4、5;5、12、13;7、24、25……发
期刊
【摘要】多媒体技术与小学英语学科的整合是我国基础教育教学改革的新视点。它与传统学科不仅有着密切的联系和继承性,而且具有一定的独立性。“师者,传道授业解惑也。”而新课程标准要求下的教师角色不再是信息的传递者、讲授者,而应成为引导学生遨游英语世界的向导。  【关键词】多媒体技术 转化教师 实践能力  多媒体技术与小学英语学科的整合是我国基础教育教学改革的新视点。它与传统学科不仅有着密切的联系和继承性,
期刊
【摘要】本文分析了目前中学生普遍缺乏表达能力的现状及原因,阐述了培养学生表达能力的重要性,并结合自己的教学实践,从教师自身和教学环节两方面谈了提高学生表达能力的做法与感想。  【关键词】化学教学 重视培养 表达能力  当前,在新课改的纵深推进下,在化学教学中,广大教师在传授知识的同时,还注重了对学生进行各种能力的培养,这对提高中学化学教学质量和提高学生素质起到了很好的作用。但是,在诸多项能力中,不
期刊
【摘要】为适应社会发展对基层复合型实用人才的需要,急需对现在高等职业学校的英语教学方法存在的问题进行改革,为国民经济长期持久增长培养“把理论变为现实”的务实工作者。  【关键词】高职英语 教学现状 问题改革  有广泛知识的复合型基层技术人员,能及时发现并改进工作中的问题,是把理论变成实践的中坚力量,是社会进步最实在的动力。随着我国经济建设和改革开放的深入,国际交流日益广泛,各行各业与世界的联系更加
期刊
【摘要】面对新课改后的高考,我们在高三化学复习中既要学会“变”,变教学模式、复习方式和学生的学习方式,又要学会以“不变应万变”。只要我们一直贯彻新课改理念,按新课标要求进行教学,按《考试说明》积极复习备考,致力于学生综合能力的提高,我们坚信我们就一定在高考中取得理想佳绩,立于不败之地!  【关键词】新课改 高三化学 复习备考 学习方式 综合能力  在《新课程标准》的指导下,全面贯彻新课改思想,我的
期刊
【摘要】课堂是培养学生创新精神和实践能力的主阵地、主战场,因为无论是先进的教育理念,还是优秀的教材,最终都要落实到课堂上,体现在老师的观念、方法的改变,推进教学创新,提高学生自主学习的兴趣。本文通过学习新教材大纲,结合自己的教学实践,阐述对英语课堂教学改革与学生兴趣培养的认识与做法。强调学生兴趣升华应在转变观念,推进教学创新,在新面孔、新气氛和贴近学生实际生活中注意培养。  【关键词】初中英语 课
期刊
【摘要】夸张手法适应小学生的年龄特点,同时也符合新的教育理念在小学英语教学的各个阶段,适当运用夸张手法都会起到激发学习兴趣,提高学习效果的作用。这种方法容易操作,使用范围广,是一种经济实用的英语教学手法,值得在小学英语教学中大力提倡。本文讨论夸张手法在小学英语教学中的有效作用,从如何激发小学生学习英语的兴趣,如何提高英语学习的效果,以及相关的注意事项等方面进行探讨。  【关键词】夸张手法 小学英语
期刊
【摘要】创造性学习是创造性教育的一种形式。创造性学习强调学习者的主体性,重视学会学习,注意学习策略和方法,关注学习活动的动机,追求创造性学习目标。  【关键词】创造性学习 主体性 学会学习 学习目标  学习,一般是指经验的获得及外为变化的过程,而学习活动能否增加创造性的意义,学习过程能否增加除旧布新的成分,学习者能否有创造性的动机,能否通过学习获得创造性的人格,进而加快发展为创造性人才,这是时代赋
期刊