3.1.2 函数的单调性第 1 课时 单调性的定义与证明学 习 目 标核 心 素 养1.理解函数的单调性及其几何意义,能运用函数图像理解和研究函数的单调性.(重点)2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性,会求一些具体函数的单调区间.(重点、难点)3.理解函数的最大值和最小值的概念,能借助函数的图像和单调性,求一些简单函数的最值.(重点、难点)1.借助单调性判断与证明,培养数学抽象、逻辑推理、直观想象素养.2.利用求单调区间、最值、培养数学运算素养.3.利用函数的最值解决实际问题,培养数学建模素养.德国有一位著名的心理学家艾宾浩斯,对人类的记忆牢固程度进行了有关研究.他经过测试,得到了以下一些数据:以上数据表明,记忆量 y 是时间间隔 t 的函数.艾宾浩斯根据这些数据描绘出了著名的“艾宾浩斯遗忘曲线”,如图.问题 (1)当时间间隔 t 逐渐增大你能看出对应的函数值 y 有什么变化趋势?通过这个试验,你打算以后如何对待刚学过的知识?(2)“艾宾浩斯遗忘曲线”从左至右是逐渐下降的,对此,我们如何用数学观点进行解释?1.增函数与减函数的定义条件一般地,设函数 y=f(x)的定义域为 D,且 I⊆D:如果对任意 x1,x2∈I,当 x2>x1时都有 f(x2)>f(x1)都有 f(x2)<f(x1)结论y=f(x)在 I 上是增函数(也称在 I 上单调递增)y=f(x)在 I 上是减函数(也称在 I 上单调递减)图示思考 1:增(减)函数定义中的 x1,x2有什么特征?[提示] 定义中的 x1,x2有以下 3 个特征(1)任意性,即“任意取 x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;(2)有大小,通常规定 x2>x1;(3)属于同一个单调区间.[拓展] (1)自变量的大小与函数值的大小关系:① 单调递增:x1<x2⇔f(x1)<f(x2),x1>x2⇔f(x1)>f(x2).② 单调递减:x1<x2⇔f(x1)>f(x2),x1>x2⇔f(x1)<f(x2).即可以利用单调递增、单调递减的定义,实现自变量的大小关系与函数值的大小关系的直接转化.(2)若 f(x)在区间 I 上为增(减)函数,则函数 f(x)的图像在区间 I 上的对应部分自左向右逐渐上升(下降).2.函数的单调性与单调区间如果函数 y=f(x)在 I 上单调递增或单调递减,那么就说函数 y=f(x)在 I 上具有单调性(当 I 为区间时,称 I 为函数的单调区间,也可分别称为单调递增区间或单调递减区间).思考 2:函数 y=在定义域上是减函数吗?[提示] 不是.y=在(-∞,0)上递减,在(0...