函数单调性的取名很有意思,字面意思就是告诉我们这个函数值的变化是不是和人的声调一样,是上升的还是下降的。
单独上升的调子称为单调增,单独下降的调子称为单调减,是不是特直白?
嗯,直白,是数学的本质特征。

单调递减函数
单调性的定义非常明确,就是说在函数可取值的范围内(定义域),有这么一个区间(比如从1到6之间取值,写成(1,6)就是一个区间),这个区间的两个端点都在这个函数的定义域之内。在这个明确的区间之内,我们任意取两个一大一小的自变量x,观察它们的函数值f(x),如果大的自变量对应的函数值也大,那就说这个函数在这个区间里是单调递增的。反之就是单调递减的。
瞧,定义明确,合情合理,如丝般顺滑吧。
有了这个定义,我们判断一个函数的单调性就有了终极的武器,那就是拿定义往上套就行了,如果题目给你了明确的区间,你只须在这个区间里任取两个一大一小的值,算算它们的函数值,然后比较一下谁大谁小就可以了。
不过,因为区间是可以无限分割的,所以,按照定义,你取到的两个值a和b,虽然能够保证它俩是一大一小,但只要你取了这个确定的值,那么这两个值就变成了个例,并不能代表它们就是任意的。
嘿嘿,我这么说是不是有点绕?
那么,咋解决你取的两个自变量都是任意取的呢?这就得从数学定义上来想办法了:假如我们取一个自变量a,另一个a+1,也就是我们取的值不是确定的数,只需要两个值之间是一大一小就行,这样就似乎解决了取任意一大一小两个值这个问题。
不过上面的这个例子严格说来还不符合数学的一般规则。
因为你毕竟让后一个数比前一个数大了一个1,虽然满足要求,但也太具体了。数学上的东西,一旦具体化,就缺乏普遍意义,也就是说数学上的量,最好是不具体的,应该是抽象的东西才好。
那我们就直接取a和b,然后给出自己的定义,让b>a就行了,上面的担忧我们现在完美解决。
剩下的就是算出函数值,比较大小就Ok。
但考试的时候,试题可不会这么简单的给出一个函数,一个区间,让你取两个值去比较大小的,它会想着法的为难你。
比如它可以在给你的条件中,选出一个或者两个进行隐藏,不是明明白白告诉你的,只是隐约让你感觉到是可以利用的条件,但并不明确,这时候,只有你把隐藏条件表面化之后,让条件符合定义,才能进行比较函数值。
有的出题老师更加桑心病狂(嘿,只是为了避免触发关键字),他们甚至在你进行比较函数值大小的时候给你设置各种障碍,让你相减得不出结果,相除也看不出来谁大谁小,非要在最后想办法取特殊值之后才能看出来大小。
出题的老师,想难为学生,是非常容易的。
在这里多啰嗦几句,因为很多刚上高中的学生死活弄不明白:他们回家对家长说,老师讲课他们都能听懂,课本例题也会做,可为啥一到考试就懵呢?考试的题和老师讲的根本就是脱节的呀。嘿嘿,实际上这是和我们的教育体制设计有关哦:高中阶段不是义务教育了,它的功能是训练和选拔,尤其是选拔。再直白点,就是筛选。
训练学生的思维能力,选拔学习能力强的娃上交给国家,就这么简单。
好,继续我们的单调性问题。
假如说题目给出的不是一个具体的函数,虽然给出一个函数解析式,但解析式里含有参数,又给出了一个明确的区间,还告诉你这个区间里面函数的单调性,让你求取这个参数的取值范围,这种题目是高一刚开始学函数的时候,出场率最高的考题。
这种题目得采用由果到因的反推法,把自己的思维倒过来,看看如果满足条件,哪些参数会合适。
这种思维训练很有意思,学生在此处犯难的时候,我们做家长的,完全可以从道理上给他们以简单的提示。
我们大多数的高中家长应该受过高等教育,但遗忘会使我们在学生面前不敢直接下手帮他们解题,这时候,因为基本逻辑我们要比娃娃们更懂一些,所以只须点拨方向即可。
当然,家长如果是数学大神,完全可以直接上手,完美答案啪一声拍在学生桌上,然后静等收获娃们崇拜的眼神就可以了。