已知f﹙x﹚=8+2x-x²,g﹙x﹚=f﹙2-x²﹚,求函数g﹙x﹚的单调区间
正确答案是(﹣∞,1]和[1,﹢∞﹚递增,[﹣1,0]和[0,1]递减.,用了换元法,还要注意新变量的定义域,就是没有详解...
正确答案是(﹣∞,1]和[1,﹢∞﹚递增,[﹣1,0]和[0,1]递减.,用了换元法,还要注意新变量的定义域,就是没有详解
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【解法一】利用复合函数
复合函数的规律:同增异减,即复合函数的子函数同为增函数或减函数,则原函数为增函数,两个子函数是一增一减,则整个函数为减函数。
f(x)=8+2x-x²,开口向下,对称轴为x=1.
令M(x)=2-x^2 , 开口向下,对称轴为x=0.
当x<-1时,
M(x)是增函数,
2-x^2<1,f(x)是增函数,
所以g(x)是增函数。
当0<=x<=1 时,
M(x)是减函数,
2-x^2>1,f(x)是减函数,
所以g(x)是增函数。
当x>1 时,
M(x)是减函数,
2-x^2<1,f(x)是增函数,
所以g(x)是减函数。
当-1<=x<=0 时,
M(x)是增函数,
2-x^2>1,f(x)是减函数,
所以g(x)是减函数。
综上,g(x)在(-∞,-1),(0,1)上单调递增,在(1,+∞),(-1,0)上单调递减
【解法二】利用导数
依题意得
因为,f(x)=8+2x-x^2,g(x)=f(2-x^2)
所以,g(x)=f(2-x^2)
=8+2(2-x^2)-(2-x^2)^2
=8+4-2x^2-4+4x^2-x^4
=-x^4+2x^2+8
则,g'(x)=-4x^3+4x
=-4x(x^2-1)
令g'(x)>0,即-4x(x^2-1)>0,g(x)单调递增
解得x<-1或0<x<1,
令g'(x)<0,即-4x(x^2-1)<0,g(x)单调递减
解得x>1或-1<x<0.
所以g(x)在(-∞,-1),(0,1)上单调递增,在(1,+∞),(-1,0)上单调递减
复合函数的规律:同增异减,即复合函数的子函数同为增函数或减函数,则原函数为增函数,两个子函数是一增一减,则整个函数为减函数。
f(x)=8+2x-x²,开口向下,对称轴为x=1.
令M(x)=2-x^2 , 开口向下,对称轴为x=0.
当x<-1时,
M(x)是增函数,
2-x^2<1,f(x)是增函数,
所以g(x)是增函数。
当0<=x<=1 时,
M(x)是减函数,
2-x^2>1,f(x)是减函数,
所以g(x)是增函数。
当x>1 时,
M(x)是减函数,
2-x^2<1,f(x)是增函数,
所以g(x)是减函数。
当-1<=x<=0 时,
M(x)是增函数,
2-x^2>1,f(x)是减函数,
所以g(x)是减函数。
综上,g(x)在(-∞,-1),(0,1)上单调递增,在(1,+∞),(-1,0)上单调递减
【解法二】利用导数
依题意得
因为,f(x)=8+2x-x^2,g(x)=f(2-x^2)
所以,g(x)=f(2-x^2)
=8+2(2-x^2)-(2-x^2)^2
=8+4-2x^2-4+4x^2-x^4
=-x^4+2x^2+8
则,g'(x)=-4x^3+4x
=-4x(x^2-1)
令g'(x)>0,即-4x(x^2-1)>0,g(x)单调递增
解得x<-1或0<x<1,
令g'(x)<0,即-4x(x^2-1)<0,g(x)单调递减
解得x>1或-1<x<0.
所以g(x)在(-∞,-1),(0,1)上单调递增,在(1,+∞),(-1,0)上单调递减
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