关于理科成考中单调区间的填写,以下是综合整理的方法与注意事项:
一、单调区间的定义与表示
增函数与减函数
若函数$y = f(x)$在区间$I$内满足:
- 对任意$x_1, x_2 in I$,当$x_1 < x_2$时,$f(x_1) < f(x_2)$,则称$f(x)$在区间$I$上单调递增;
- 若$f(x_1) > f(x_2)$,则称$f(x)$在区间$I$上单调递减。 单调区间需用闭区间$[a, b]$或开区间$(a, b)$表示,端点是否包含需根据函数定义域确定。
区间合并原则
若函数在多个子区间上单调性相同,则这些区间可合并表示,例如$(-infty, 0] cup [0, +infty)$可简化为$(-infty, +infty)$。
二、常见求解方法
定义法
通过比较函数值判断单调性:
- 设$x_1, x_2 in I$且$x_1 < x_2$,计算$f(x_1) - f(x_2)$;
- 若$f(x_1) - f(x_2) < 0$,则$f(x)$在区间$I$上单调递增;
- 若$f(x_1) - f(x_2) > 0$,则单调递减。
导数法
求导数$f'(x)$:
- 若$f'(x) > 0$,则$f(x)$在对应区间上单调递增;
- 若$f'(x) < 0$,则单调递减。
图像法
通过函数图像观察增减趋势:
- 图像上升对应增函数,下降对应减函数;
- 注意分段函数需用“或”连接不同单调区间。
三、注意事项
区间端点处理
- 若函数在端点处有定义且单调性连续,则闭区间可写为$[a, b]$;
- 若端点处无定义或单调性不连续,则需用开区间$(a, b)$。
数列的单调性
数列的单调区间可类似划分,通过比较相邻项大小确定,例如:
- 若$a_{i+1} > a_i$,则单调递增;
- 若$a_{i+1} < a_i$,则单调递减。
四、示例
以函数$f(x) = x^2 - 4x + 3$为例:
1. 求导得$f'(x) = 2x - 4$;
2. 令$f'(x) > 0$,解得$x > 2$,函数在$(2, +infty)$上单调递增;
3. 令$f'(x) < 0$,解得$x < 2$,函数在$(-infty, 2)$上单调递减;
4. 综合表示为:
- 递减区间:$(-infty, 2)$
- 递增区间:$(2, +infty)$。
五、总结
填写单调区间时需结合函数类型选择合适方法(定义、导数或图像),并注意区间端点的开闭性。对于复杂函数,可先通过导数判断单调性,再结合定义验证。