[高中數(shù)學(xué)] 函數(shù)單調(diào)性與值域 (Ⅱ)
前面簡(jiǎn)單的介紹了一些簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)函數(shù),
接下來,我們則是接著前面所講,講講將這些函數(shù)進(jìn)行處理后的函數(shù)的函數(shù)單調(diào)性。
本文主要是 介紹一些題目的做法
首先了解一些基礎(chǔ)知識(shí),
在前面,我們已經(jīng)了解到了,什么是增函數(shù),什么是減函數(shù)。
那么現(xiàn)在在此基礎(chǔ)上,我們需要知道一些簡(jiǎn)單規(guī)則,
增函數(shù) + 增函數(shù) = 增函數(shù)
減函數(shù) + 減函數(shù) = 減函數(shù)
可以簡(jiǎn)記為
增 + 增 = 增,減 + 減 = 減
另外我們需要了解的是,
在一個(gè) 增函數(shù) 前面添加一個(gè)負(fù)號(hào),則變成了 減函數(shù)
在一個(gè) 減函數(shù) 前面添加一個(gè)負(fù)號(hào),則變成了 增函數(shù)
(后面簡(jiǎn)要介紹)?
那么我們又得到若干規(guī)則,如:增 - 減 = 增
但我認(rèn)為這些都是不需要記憶的,只需要記住背后的原理即可。
那么我們看看,知曉了前文的那些,怎么用呢?

不妨我們簡(jiǎn)單看看函數(shù)
?的單調(diào)性,
我們知道,函數(shù)? 在
上單調(diào)遞增,而函數(shù)?
?在(0,+∞)上單調(diào)遞增,從而我們利用上面的規(guī)則得到,
函數(shù)?在(0,+∞)上單調(diào)遞增,這是很顯然的(定義域由
限定住了)

那么再看看我們上一講所說到的
函數(shù)?,(a>0)的單調(diào)性,
我們知道? 在
?上單調(diào)遞增,而函數(shù)?
,(a>0)在
兩邊分段遞增,
從而對(duì)于函數(shù)?,(a>0),也是在
兩邊分段遞增。

那么就到此為止了。

接下來就算是我們本節(jié)課的精髓部分了。
復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性!
設(shè)函數(shù)?可以表示為
的形式,則稱其為一個(gè)復(fù)合函數(shù)。
這樣看起來比較抽象,那么如何直觀的解釋什么叫復(fù)合函數(shù)呢?
就像前面所介紹的那樣,那些函數(shù)畢竟是我們后面無論如何都不可能接觸的!但是他們的自由組合版本,我們卻經(jīng)常見到,
比如?,
等
這些看起來稍微復(fù)雜的,但實(shí)際上卻是由兩個(gè)或若干個(gè)函數(shù)組合形成的,便稱為復(fù)合函數(shù)。
例如第一個(gè),實(shí)際上是由,其中
組合而成的函數(shù)。
對(duì)于復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,滿足一個(gè)規(guī)則,叫做
同增異減
那么什么叫 “同增異減” 呢?
他的意思是,參與復(fù)合的兩個(gè)(一般是兩個(gè)函數(shù)復(fù)合,所以這里只討論這種情況,其他的同學(xué)們不妨發(fā)散思考)函數(shù),在區(qū)間的單調(diào)性相同時(shí),則構(gòu)成的復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性表現(xiàn)為 增函數(shù);如果單調(diào)性不同,則表現(xiàn)為 減函數(shù)。
那么為什么是這樣呢?我們不妨簡(jiǎn)單求證一番。
仍作上面的假設(shè),函數(shù)?可以表示為
的形式。
不妨令,利用作差
我們觀察式子,如果函數(shù)遞增,則有
,也即
,只有當(dāng)函數(shù)
也是遞增時(shí),整體才大于0,也即整體體現(xiàn)遞增!
其他的也是類似的,這里不再贅述。
那么至此,我們得到了一個(gè)重要性質(zhì),同增異減。

那么繼續(xù),看到函數(shù),我們覺得他的單調(diào)性如何呢?
首先 對(duì)于,表現(xiàn)遞增,而
,則表現(xiàn)遞減,從而很容易得到,函數(shù)表現(xiàn)遞減!
那么事實(shí)上也正是如我們所愿。

而對(duì)于一些復(fù)雜的函數(shù),亦是如此。
那么對(duì)于函數(shù)??呢?大家也試著分析一下吧。
這里我便不再分析了,結(jié)果如圖所示。


課后習(xí)題系列!? ? ?~? ? *-*? ? ~
評(píng)注:
(2)注意討論 這次的學(xué)習(xí)的函數(shù)與上次的對(duì)勾函數(shù),進(jìn)行分類討論與取舍