用导数的正负来说明函数在一区间内的单调增或减,或通过函数单调性定义进行证明。设定义域内任意x1
x2满足x1
设x1,x2在范围内,且x1>x2
f(x1)-f(x2)>0,函数单调递减.反之,单调递增
或f(x1)/f(x2)>1单减,反之,单增
判断方法如下:
图象观察
如上所述,在单调区间上,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的。因此,在某一区间内,一直上升的函数图象对应的函数在该区间单调递增;
一直下降的函数图象对应的函数在该区间单调递减;
注意:对于分段函数,要特别注意。例如,上图左可以说是一个增函数;上图右就不能说是在定义域上的一个增函数(在定义域上不具有单调性)。
定义证明
如果需要严格证明某区间上函数的单调性,则观察图象的方法就显得不太可靠了,因此需要用定义证明。
步骤:
任意取值:即设x1、x2是该区间内的任意两个值,且x1
0,则为增函数;若差<0,则为减函数)。
即“任意取值——作差变形——判断定号——得出结论”。
一阶导数
如果函数y=f(x)在区间d内可导(可微),若x∈d时恒有f'(x)>0,则函数y=f(x)在区间d内单调增加;反之,若x∈d时,f'(x)<0,则称函数y=f(x)在区间d内单调减少。