1.3 函数的基本性质【入门向导】 数学与科技根据人类消耗的能源结构比例图的图象,简要说明近 150 年来人类消耗的能源结构变化情况,并对未来 100 年能源结构的变化趋势作出预测.由图象可以看出近 150 年来人类消耗木材比例一直减少;消耗的煤炭比例先逐渐增多,到 1940 年左右达到最大值,以后又逐渐变少;从 1880 年左右开始消耗石油,到 1990 年左右所占比例达到最大值,以后又逐渐减少;天然气从 1900 年左右开始应用于能源,所占比例一直在逐渐增大,核能从 1980 年左右开始被应用,所占比例逐渐增大.太阳能呢?从图象可以看出 100 年内,木材一般不会再作为能源消耗,煤炭、石油所占比例在逐渐变小,天然气、核能所占比例在逐渐增大,新开发的能源,水化物和太阳能所占比例也逐渐增大.解读函数的单调性一、函数的单调性是函数在某个区间上的性质1.这个区间可以是整个定义域.如 y=x 在整个定义域(-∞,+∞)上是单调递增的,y=-x 在整个定义域(-∞,+∞)上是单调递减的,此时单调性是函数的一个整体性质.2.这个区间也可以是定义域的一部分,也就是定义域的一个真子集,如 y=x2-2x+1 在整个定义域(-∞,+∞)上不具有单调性,但是在(-∞,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,这时增减性即单调性是函数的一个局部性质.3.有的函数无单调性.如函数 y=它的定义域是(-∞,+∞),但无单调性可言,又如 y=x2+1,x∈{0,1,2},它的定义域不是区间,也就不能说它在定义域上具有单调性.二、单调性的证明与判断函数单调性的证明与判断的主要方法是定义法.严格按照单调性定义进行证明.主要步骤有如下五步:(1)取值:定义域中 x1,x2的选取,选取 x1,x2时必须注意如下三点:①x1,x2取值的任意性,即“任意取 x1,x2”中,“任意”二字不能省略或丢掉,更不可随意取两个特殊值替代 x1,x2;②x1与 x2有大小,一般规定 x1