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函数的单调性是指函数在其定义域的某个区间内,随着自变量x的增大或减小,函数值f(x)也随之增大或减小。具体来说:
如果对于定义域内的任意两个数x1和x2,当x1 < x2时,都有f(x1) ≤ f(x2),则称函数在该区间上单调递增。
如果对于定义域内的任意两个数x1和x2,当x1 < x2时,都有f(x1) ≥ f(x2),则称函数在该区间上单调递减。
判断函数单调性的方法主要有:
导数法
求出函数的导数f'(x)。
找出导数等于0的点,这些点可能是函数的极值点。
判断导数在指定区间内的正负性,正数意味着函数在该区间单调递增,负数意味着函数在该区间单调递减。
定义法
直接根据函数单调性的定义,比较区间内任意两点x1和x2(x1 < x2)的函数值f(x1)和f(x2)。
如果f(x1) ≤ f(x2),则函数单调递增;如果f(x1) ≥ f(x2),则函数单调递减。
图像法
绘制函数的图像,观察图像的上升或下降趋势。
图像上升表示函数单调递增,图像下降表示函数单调递减。
复合函数同增异减法
对于复合函数f[g(x)],若内层函数g(x)和外层函数f(x)的单调性相同,则复合函数单调递增;若单调性不同,则复合函数单调递减。
函数的单调性是一个局部性质,只描述函数在某个区间上的行为。需要注意的是,函数的单调性是针对某一个区间而言的,不同区间上函数的单调性可能不同