数学复习点拨函数单调性错例剖析.doc

函数单调性错例剖析 函数的单调性是函数基本性质之一,考试大纲对本性质作了重要的要求,它的应用非常广泛,但同学们在解题时,往往由于应用不熟练而导致错误,现举几例说明。

一、忽视单调性 例1 已知函数f(x)x2-x-1,x∈[-1,],求f(x)的最大值和最小值。

错解∵f(-1)1-1,f()3-2-10, ∴f(x)的最大值和最小值分别为和0。

剖析以上解法忽视了函数的单调性,由题设知函数f(x)在[-1,]上单调递减,在[,]上单调递增,因而当x时,f(x)取得最小值。

解∵f(x)(x-)2-,x∈[-1,], ∴当x时,f(x)的最小值为-,当x-1时,f(x)的最大值为。

二、不理解单调性定义 例2 判断函数f(x)的单调性。

错解f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,∞),设x1<x2<-1,则f(x2)-f(x1)-。

∵x1<x2<-1,∴x1-x2<0 x11<0 x21<0 ∴f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1) ∴f(x)在-∞,-1上为减函数,同理可得f(x)在(-1,∞)上也是减函数,故f(x)在(-∞,-1)∪(-1,∞)为减函数。

剖析对函数单调性理解不够导致错误,对于单调性只能是在某个指定区间上来说的,不能用并集表示单调区间。

正解f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,∞),设x1<x2<-1,则f(x2)-f(x1)- ∵x1<x2<-1,∴x1-x2<0,x11<0,x21<0 ∴f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1) ∴f(x)在-∞,-1)为减函数。

同理可得f(x)在(-1,∞)上也是减函数。

∴f(x)在(-∞,-1)和(-1,∞)上都是减函数。

三、错用函数的单调性 例3 利用定义判断函数f(x)x在区间(-∞,∞)上的单调性。

错解设x1,x2∈(-∞,∞)且x1<x2,则f(x1)-f(x2)(x1)-(x2)(x1-x2)(-) ∵x1<x2,∴x1-x2<0,-<0 ∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2)。

故函数f(x)在区间(-∞,∞)上是单调增函数。

剖析该解法失误在于错用了g(x)的单调性,而实际上在R上g(x)不具备单调性。例如g(-1)g(1)或由数形结合可知。

正解设x1,x2∈(-∞,∞)且x1<x2,则f(x1)-f(x2)(x1-x2)(-) (x1-x2)(x1-x2) ∵x1<x2,∴x1-x2<0, 又∵>0,x1>|x1|x1≥0,x2>|x2|x2≥0 ∴x1x2>0, 所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2), 故函数f(x)在区间(-∞,∞)上是单调增函数。

点评利用定义法判断函数单调性时,一般要将f(x1)-f(x2)化成几个因式的乘积的形式。

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