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函数的单调性与奇偶性

先看地盘,再看走势和对称

别急着背定义。先用眼睛看,再把“看起来”写严谨。

第 1 关函数先查“身份证”

研究走势之前,先问:这个函数在哪些 x 上有资格讨论?

自动售货机有三个信息:能按哪些键按键后按什么规则工作可能掉出哪些商品。函数也一样。

定义域x 能在哪些地方活动
对应关系机器按什么规则算 f(x)
值域最后可能得到哪些值
顺序不能反先看定义域,再谈单调性、奇偶性和最值。函数 f(x)=x²,x≥0f(x)=x²,x∈R 公式一样,但不是同一个函数。

区间是定义域的简写:端点能取用方括号,不能取用圆括号; 不是一个数,旁边永远用圆括号。

条件区间读法
−2≤x<3[−2,3)左闭右开
x>1(1,+∞)1 不取,向右没头
x≤0(−∞,0]0 能取

热身:−3<x≤2 应写成哪个区间?

第 2 关拖两个点,看“走势”

图像往右走时,是上坡还是下坡?你亲手抓两个点试。

蓝点是 x₁,橙点是 x₂。始终保持 x₁<x₂,也就是先站左边,再站右边。

这一段判断为:
直接拖蓝点或橙点,数值会实时变化。
把“看图”升级成严格定义设函数 f(x) 的定义域为 I。
如果对区间 I 内任意两个值 x₁、x₂,当 x₁<x₂ 时,都有 f(x₁)<f(x₂),那么 f(x) 在 I 上单调递增。
若总有 f(x₁)>f(x₂),就是单调递减。
“任取”是关键只找一对点不算证明。一对点只能帮你发现规律;证明要管住区间里的每一对点。

第 3 关把定义法证明排完整

证明 f(x)=3x−1 在 R 上单调递增。五句话顺序乱了,拖回正确位置。

    五步骨架任取 → 作差 → 变形 → 定号 → 下结论。字母 x₁、x₂ 不是两个固定点,它们代表区间里随便挑的一对。

    第 4 关作差不是瞎算

    这次你补关键一格:证明 f(x)=−2x+5 在 R 上单调递减。

    设 x₁、x₂∈R,且 x₁<x₂。

    f(x₁)−f(x₂)=−2x₁+5−(−2x₂+5)=

    因为 x₁−x₂<0,乘以 −2 后结果 ,所以 f(x₁) f(x₂)。

    变形的目标尽量把差整理成“一个确定符号的数 × (x₁−x₂)”。这样 x₁<x₂ 就能立刻派上用场。

    第 5 关区间和最值,别串台

    单调区间是一段一段说;最值是在指定地盘里比高低。

    f(x)=1/x(−∞,0) 上递减,在 (0,+∞) 上也递减。能写成“在 (−∞,0)∪(0,+∞) 上递减”吗?

    为什么不能用并集跨过断点取 x₁=−1、x₂=1。虽然 x₁<x₂,但 f(x₁)=−1<1=f(x₂),不符合递减。单调区间之间用逗号隔开,不用并集符号拼成一个区间。

    最值是“全场冠军”:若对定义域内每个 x,都有 f(x)≤M,而且某个 x₀ 真的让 f(x₀)=M,那么 M 是最大值。最小值把 ≤ 换成 ≥。

    函数 f(x)=(x−1)² 在区间 [−1,4] 上:

    最小值  最大值

    第 6 关把图像翻过去,会重合吗

    偶函数照 y 轴像镜子;奇函数绕原点转半圈。

    原图翻折后的图
    选一种翻法,观察两条线是否重合。
    这个函数是:
    定义和图像是一回事定义域关于原点对称时:
    f(−x)=f(x) → 偶函数 → 图像关于 y 轴对称;
    f(−x)=−f(x) → 奇函数 → 图像关于原点对称。
    先查定义域f(x)=x²,x≥0 的公式看着很“偶”,但定义域 [0,+∞) 不关于原点对称,不能叫偶函数,也不能叫奇函数。

    第 7 关易错坑,一次踩明白

    四个判断,专打考试里最常见的顺手错误。

    奇偶性和单调性会联动在关于原点对称的区间上:奇函数左右两边的单调方向相同;偶函数左右两边的单调方向相反。比如 x³ 两边都增,x² 在左边减、右边增。

    通关测10 题把全图串起来

    每次打开数字都会换,保证好算。交卷后逐题讲错因;错题改对还能补分。

    附加实验调出指定的走势和对称

    函数 f(x)=ax³+b。a 管上升还是下降,b 管整条图像上下挪。完成 4 个任务,共 20 附加分。

    任务 1 / 4已完成 0 / 4
    f(x)=1+ 0