李啸骁
【摘要】介绍了函数单调性的定义及几何意义,讨论了函数单调性常用的判定方法.通过对近三年高考中有关函数单调性的题目进行解题探讨发现,导数法在判定函数单调性时,不仅方法简单,而且非常实用.
【关键词】单调性;判定方法;导数法
函数单调性不仅是函数的一个重要特性,还可以用来求函数的极值、证明不等式、解方程和判定方程根的唯一性等,它是高中数学的一个重要知识点.翻阅近几年全国高考试题归纳发现,每年都有一个关于函数单调性的解答小题,可见该知识点的重要性,因此,有必要对函数单调性的判定方法进行探讨.
一、函数单调性的定义及几何意义
同时可以看出,函数曲线在单调增区间上呈上升趋势,而在单调减区间上呈下降趋势,这就是函数单调性的几何意义.如果一函数曲线在某个区间上既有上升趋势,又有下降趋势,那么该函数在该区间上不具有单调性.
二、函数单调性的判定方法
函数单调性的判定最直接的方法就是根据定义来判定,称之为定义法.定义法虽然简单,但是有时难以判定.例如,函数f(x)=1x-x+lnx的单调性,用定义来判定就非常困难.很多学者由定义法提出了直接法、等价定义法,以及复合函数法[2],但是这些方法在实际的解題中使用起来还是比较麻烦.在高中学习了导数之后,还可以用导数法来判定函数的单调性.即设函数y=f(x)在区间I上可导,若f′(x)>0,则f(x)在区间I上单调递增;若f′(x)<0,则f(x)在区间I上单调递减.导数法使用起来非常方便,只需要先求出f′(x),然后令f′(x)>0解得f(x)的单调增区间,令f′(x)<0解得f(x)的单调减区间.
三、近三年高考中有关函数单调性的题目的解题探讨
近三年来,高考数学题全国卷均在第21题考查了函数的单调性,可见单调性的重要性.
从上述高考题可以看出,函数单调性是重要考点,如果采用定义法或其他方法来判定将会非常困难,而采用导数法不仅方法简单,还非常实用.值得注意的是,题目中的函数往往含有参数a,这就需要我们在解f′(x)>0或f′(x)<0时对a的取值加以讨论.
【参考文献】
[1]刘璐.函数单调性及其在高中数学中的应用[D].西安:西北大学,2015.
[2]彭扬,邹黎敏.函数的单调性及其应用[J].重庆三峡学院学报,2016(3):13-15.