函数单调性的判断方法有哪些
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函数单调性的判断方法有导数法、定义法、性质法和复合函数同增异减法。
1、导数法
首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。
2、定义法
设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.
3、性质法
若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:
⑴ f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;
⑵ f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;
⑶当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;
⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;
4、复合函数同增异减法
对于复合函数y=f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令 t=g(x),则三个函数 y=f(t)、t=g(x)、y=f [g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。
拓展资料:
1、奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;
2、互为反函数的两个函数有相同的单调性;
3、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上也是增(减)函数.
1、导数法
首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。
2、定义法
设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.
3、性质法
若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:
⑴ f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;
⑵ f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;
⑶当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;
⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;
4、复合函数同增异减法
对于复合函数y=f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令 t=g(x),则三个函数 y=f(t)、t=g(x)、y=f [g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。
拓展资料:
1、奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;
2、互为反函数的两个函数有相同的单调性;
3、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上也是增(减)函数.
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判断函数单调性的常见方法
一、 函数单调性的定义:
一般的,设函数y=f(X)的定义域为A,I↔A,如对于区间内任意两个值X1、X2,
1)、当X1<X2时,都有f(X1)<f(X2),那么就说y=f(x)在区间I上是单调增函数,I称为函数的单调增区间;
2)、当X1>X2时,都有f(X1)>f(X2),那么就说y=f(x)在区间I上是单调减函数,I称为函数的单调减区间。
二、 常见方法: Ⅰ、定义法:
定义域判断函数单调性的步骤 ① 取值:
在函数定义域的某一子区间I内任取两个不等变量X1、X2,可设X1<X2; ② 作差(或商)变形:
作差f(X1)-f(X2),并通过因式分解、配方、有理化等方法向有利于判断差的符号的方向变形; ③ 定号:
确定差f(X1)-f(X2)的符号; ④ 判断:
根据定义得出结论。
例:已知函数f(x)=x3+x,判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性并证明
解:任取x1、x2↔(-∞,+∞),x1<x2,则
f﹙x1﹚-f﹙x2﹚=(x13+x1)- (x23+x2)=(x1-x2)+(x13-x23)
=(x1-x2)(x12+x22+x1x2+1)
=(x1-x2) [﹙x1+1/2x2﹚2+1+3/4x22]
∵x1、x2↔(-∞,+∞),x1<x2, ∴x1-x2<0,(x1+1/2x2﹚2+1+3/4x22>0 故f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2) ∴f(x)在(-∞,+∞)上单调递增
Ⅱ、直接法(一次函数、二次函数、反比例函数的单调可直接说出): ① 函数y=-f(x)的单调性相反
② 函数y=f(x)恒为正或恒为负时,函数y=f(x)的单调性相反 ③ 在公共区间内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数 例:判断函数y=-x+1+1/x在(0,+∞)内的单调性 解:设y1=-x+1,y2=1/x,
∵y1在(0,+∞)上↓,y2在(0,+∞)上↓, ∴y=-x+1+1/x在(0,+∞)内↓
Ⅲ、图像法:
说明:⑴单调区间是定义域的子集 ⑵定义x1、x2的任意性
请采纳一下
一、 函数单调性的定义:
一般的,设函数y=f(X)的定义域为A,I↔A,如对于区间内任意两个值X1、X2,
1)、当X1<X2时,都有f(X1)<f(X2),那么就说y=f(x)在区间I上是单调增函数,I称为函数的单调增区间;
2)、当X1>X2时,都有f(X1)>f(X2),那么就说y=f(x)在区间I上是单调减函数,I称为函数的单调减区间。
二、 常见方法: Ⅰ、定义法:
定义域判断函数单调性的步骤 ① 取值:
在函数定义域的某一子区间I内任取两个不等变量X1、X2,可设X1<X2; ② 作差(或商)变形:
作差f(X1)-f(X2),并通过因式分解、配方、有理化等方法向有利于判断差的符号的方向变形; ③ 定号:
确定差f(X1)-f(X2)的符号; ④ 判断:
根据定义得出结论。
例:已知函数f(x)=x3+x,判断f(x)在(-∞,+∞)上的单调性并证明
解:任取x1、x2↔(-∞,+∞),x1<x2,则
f﹙x1﹚-f﹙x2﹚=(x13+x1)- (x23+x2)=(x1-x2)+(x13-x23)
=(x1-x2)(x12+x22+x1x2+1)
=(x1-x2) [﹙x1+1/2x2﹚2+1+3/4x22]
∵x1、x2↔(-∞,+∞),x1<x2, ∴x1-x2<0,(x1+1/2x2﹚2+1+3/4x22>0 故f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2) ∴f(x)在(-∞,+∞)上单调递增
Ⅱ、直接法(一次函数、二次函数、反比例函数的单调可直接说出): ① 函数y=-f(x)的单调性相反
② 函数y=f(x)恒为正或恒为负时,函数y=f(x)的单调性相反 ③ 在公共区间内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数 例:判断函数y=-x+1+1/x在(0,+∞)内的单调性 解:设y1=-x+1,y2=1/x,
∵y1在(0,+∞)上↓,y2在(0,+∞)上↓, ∴y=-x+1+1/x在(0,+∞)内↓
Ⅲ、图像法:
说明:⑴单调区间是定义域的子集 ⑵定义x1、x2的任意性
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函数单调性的判断方法有导数法、定义法、性质法和复合函数同增异减法。
1、导数法
首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。
2、定义法
设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.
3、性质法
若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:
⑴ f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;
⑵ f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;
⑶当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;
⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;
4、复合函数同增异减法
对于复合函数y=f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令 t=g(x),则三个函数 y=f(t)、t=g(x)、y=f [g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。
拓展资料:
1、奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;
2、互为反函数的两个函数有相同的单调性;
3、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上
1、导数法
首先对函数进行求导,令导函数等于零,得X值,判断X与导函数的关系,当导函数大于零时是增函数,小于零是减函数。
2、定义法
设x1,x2是函数f(x)定义域上任意的两个数,且x1<x2,若f(x1)<f(x2),则此函数为增函数;反知,若f(x1)>f(x2),则此函数为减函数.
3、性质法
若函数f(x)、g(x)在区间B上具有单调性,则在区间B上有:
⑴ f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性;
⑵ f(x)与c•f(x)当c>0具有相同的单调性,当c<0具有相反的单调性;
⑶当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)+g(x)都是增(减)函数;
⑷当f(x)、g(x)都是增(减)函数,则f(x)•g(x)当两者都恒大于0时也是增(减)函数,当两者都恒小于0时也是减(增)函数;
4、复合函数同增异减法
对于复合函数y=f [g(x)]满足“同增异减”法(应注意内层函数的值域),可令 t=g(x),则三个函数 y=f(t)、t=g(x)、y=f [g(x)]中,若有两个函数单调性相同,则第三个函数为增函数;若有两个函数单调性相反,则第三个函数为减函数。
拓展资料:
1、奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性;
2、互为反函数的两个函数有相同的单调性;
3、如果f(x)在区间D上是增(减)函数,那么f(x)在D的任一子区间上
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要判断一个函数的单调性,可以使用以下方法:
1. 导数法:对于可导函数,可以通过求导来判断函数的单调性。如果函数在某个区间上的导数始终大于零(非严格单调递增)或始终小于零(非严格单调递减),则函数在该区间上是单调的。
2. 一阶差分法:对于离散函数,可以使用一阶差分来判断函数的单调性。计算相邻两个点的函数值之差,如果差值始终大于零(非严格单调递增)或始终小于零(非严格单调递减),则函数是单调的。
3. 二阶导数法:对于可二次导函数,可以通过二阶导数的符号来判断函数的单调性。如果函数在某个区间上的二阶导数始终大于零(严格单调递增)或始终小于零(严格单调递减),则函数在该区间上是严格单调的。
4. 函数图像法:观察函数的图像可以直观地判断函数的单调性。如果函数的图像在某个区间上是上升的(非严格单调递增)或下降的(非严格单调递减),则函数在该区间上是单调的。
这些方法只能给出函数在特定区间上的单调性判断,而不能确定整个定义域上的单调性。在判断函数的单调性时,还需要考虑函数的定义域和可能的间断点。
另外,对于一些特殊函数,如周期函数或带有分段定义的函数,判断单调性可能需要更复杂的方法和技巧。
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一、相减法。即判断F(X1)-F(X2)(其中X1和X2属于定义域,假设X1<X2).若该式大于零,则在定义域内F(X)为减函数;相反,若该式小于零,则在定义域内函数为增函数。(要注意的是在定义域内,函数既可能为增函数,也可能为减函数,具体情况要看求出来的x的范围,注意不等式的解答时不要错。)
拿你举的例子来说:
首先,确定函数的定义域:R.
第二步,令X1<X2,F(X1)-F(X2)=X1^3-3(X1)-X2^3+3(X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2-3)其中(X1-X2)<0,所以只要判断后面的(X1^2+X1X2+X2^2-3)的符号即可。但是这个地方有点复杂,一会我解答了再论述。所以一般情况下,求单调区间都用求导的方法,因为求导要简单很多。
二、要是你学过导数的话(一般高二好像都学了),就可以采取导数的方法解决函数单调性的问题了。
具体方法为求F(X)的导数F(X)',令F(x)’<0,得到x的范围即是F(X)的单调递减区间;若F(X)’>0,则得到的X的区间为F(X)的单调递增区间。(其原因你画下图像就很明显了).
拿你的例子来说吧。
第一步还是确定定义域:为R.
第二步求导,为F(X)’=3X^2-3。第三步,求区间:令F(X)’>0有X>1或X<-1,所以F(X)的增区间为(1,正无穷)和(负无穷,-1);令F(X)’<=0,有-1<=X<=1,所以F(X)的减区间为[-1,1]。端点取在哪儿都可以,连续函数的话不影响其单调性。
最后总结一下即可。
拿你举的例子来说:
首先,确定函数的定义域:R.
第二步,令X1<X2,F(X1)-F(X2)=X1^3-3(X1)-X2^3+3(X2)=(X1-X2)(X1^2+X1X2+X2^2-3)其中(X1-X2)<0,所以只要判断后面的(X1^2+X1X2+X2^2-3)的符号即可。但是这个地方有点复杂,一会我解答了再论述。所以一般情况下,求单调区间都用求导的方法,因为求导要简单很多。
二、要是你学过导数的话(一般高二好像都学了),就可以采取导数的方法解决函数单调性的问题了。
具体方法为求F(X)的导数F(X)',令F(x)’<0,得到x的范围即是F(X)的单调递减区间;若F(X)’>0,则得到的X的区间为F(X)的单调递增区间。(其原因你画下图像就很明显了).
拿你的例子来说吧。
第一步还是确定定义域:为R.
第二步求导,为F(X)’=3X^2-3。第三步,求区间:令F(X)’>0有X>1或X<-1,所以F(X)的增区间为(1,正无穷)和(负无穷,-1);令F(X)’<=0,有-1<=X<=1,所以F(X)的减区间为[-1,1]。端点取在哪儿都可以,连续函数的话不影响其单调性。
最后总结一下即可。
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