实变函数第一章答案
习题1.1 1.证明下列集合等式. (1) ()()()C A B A C B A \\=; (2) ()()()C B C A C B A \\\ =; (3) ()()()C A B A C B A \\\=. 证明 (1) )()C \B (c C B A A = )()( c c C B A A B A = c C A B A )()( = )(\)(C A B A = . (2) c C B A A )(C \B)(= )()(c c C B C A = =)\()\(C A C A . (3) )(\C)\(B \c C B A A = c c C B A )( = )(C B A c = )()(C A B A c = )()\(C A B A =. 2.证明下列命题. (1) ()A B B A = \的充分必要条件是:A B ?; (2) ()A B B A =\ 的充分必要条件是:=B A ?; (3) ()()B B A B B A \\ =的充分必要条件是:=B ?. 证明 (1) A B A B B B A B B A B B A c c ==== )()()()\(的充要条 是:.A B ? (2) c c c c B A B B B A B B A B B A ===)()()(\)( 必要性. 设A B B A =\)( 成立,则A B A c = , 于是有c B A ?, 可得.?=B A 反之若,?≠B A 取B A x ∈, 则B x A x ∈∈且, 那么B x A x ?∈且与c B A ?矛盾.
充分性. 假设?=B A 成立, 则c B A ?, 于是有A B A c = , 即.\)(A B B A = (3) 必要性. 假设B B A B B A \)()\( =, 即.\c C A B A B A == 若,?≠B 取,B x ∈ 则,c B x ? 于是,c B A x ? 但,B A x ∈ 与c C A B A =矛盾. 充分性. 假设?=B 成立, 显然B A B A \= 成立, 即B B A B B A \)()\( =. 3.证明定理1.1.6. 定理1.1.6 (1) 如果{}n A 是渐张集列, 即),1(1≥??+n A A n n 则{}n A 收敛且 ∞ =∞ →=1 ;lim n n n n A A (2) 如果{}n A 是渐缩集列, 即),1(1≥??+n A A n n 则{}n A 收敛且 ∞ =∞ →= 1 . lim n n n n A A 证明 (1) 设),1(1≥??+n A A n n 则对任意 ∞ =∈ 1 ,n n A x 存在N 使得,N A x ∈ 从而 ),(N n A x N ≥?∈ 所以,lim n n A x ∞ →∈ 则.lim 1 n n n n A A ∞→∞ =? 又因为 ∞ =∞ →∞ →??1 ,lim lim n n n n n n A A A 由此可见{}n A 收敛且 ∞ =∞ →= 1 ;lim n n n n A A (2) 当)1(1≥??+n A A n n 时, 对于, lim n n A x ∞ →∈存 )1(1≥?<+k n n k k 使得 ),1(≥?∈k A x k n 于是对于任意的,1≥n 存在0k 使得n n k >0, 从而,0 n n A A x k ?∈ 可见.lim 1 ∞ =∞ →?n n n n A A 又因为,lim lim 1 n n n n n n A A A ∞ →∞ →∞ =?? 所以可知{}n A 收敛且 ∞ =∞ →=1 .lim n n n n A A 4.设f 是定义于集合E 上的实值函数,c 为任意实数,证明: (1) ??? ???+≥=>∞ =n c f E c f E n 1][1 ; (2) ?? ? ???+<=≤∞ =n c f E c f E n 1][1 ; (3) 若))(()(lim E x x f x f n n ∈?=∞ →,则对任意实数c 有 ?????? ->=????? ?->=≥∞→∞=∞ =∞ =∞ =k c f E k c f E c f E n n k n N n N k 1lim 1][111 . 证明 (1) 对任意的[],c f E x >∈ 有,)(c x f > 则存在+ ∈Z n 使得n c x f 1)(+ ≥成
函数f(x)一致连续的条件及应用解读
函数f (x)一致连续的条件及应用 (数学与应用数学2003级 张志华 指导教师 刘敏思) 内容摘要:本文比较全面的总结了判断函数的一致连续性的条件,并结合具体例子对这些方法加以应用,而且对基本初等函数的一致连续性作了较为完整的讨论,还将一元函数的一致连续性推广到二元函数上去. 关 键 词:一致连续 拟可导函数 基本初等函数 二元函数 Abstract :This paper is more completely to summarize the methods of judging uniform continuity of functions, and apply them to analyze some examples, moreover, we discuss uniform continuity of fundamental primary functions in detail, and extend these methods to the case of functions of two variables. Key words: uniform continuity perederivatable functions fundamental primary functions functions of two variables 1.引言 函数的一致连续性是数学分析课程的重要理论,弄清函数的一致连续性的概念和熟练掌握判断函数一致连续的方法是学好这一理论的关键.一般的数学分析教材中只给出一致连续的概念和判断函数在闭区间上一致连续的.G 康托定理,内容篇幅较少,不够全面和深入;虽然有些论文对函数一致连续性的判断作了一些拓展和补充,但是显得不够系统和应用得不够广泛.因此,对一般数学分析教材中这一部分内容并结合一部分论文资料,作一个比较系统和全面的总结,并作适当的拓展,如将一元函数的一致连续性推广到二元函数上去,无疑这一工作是十分必要和具有现实意义的. 2.预备知识 2.1一致连续和非一致连续的定义 一致连续:设()f x 为定义在区间I 上的函数.若对任给的0ε>,存在()0δδε=>,使得对任何,x x I '''∈,只要x x δ'''-<,就有()()f x f x ε'''-<,则称 函数()f x 在区间I 上一致连续.
函数单调性的判定方法
函数单调性的判定方法 1.判断具体函数单调性的方法 对于给出具体解析式的函数,由函数单调性的定义出发,本文列举的判断函数单调性的方法有如下几种: 1.1 定义法 首先我们给出单调函数的定义。一般地,设f 为定义在D 上的函数。若对任何1x 、 D x ∈2,当21x x <时,总有 (1))()(21x f x f ≤,则称f 为D 上的增函数,特别当成立严格不等)()(21x f x f <时,称f 为D 上的严格增函数; (2))()(21x f x f ≥,则称f 为D 上的减函数,特别当成立严格不等式)()(21x f x f > 时,称f 为D 上的严格减函数。 给出函数单调性的定义,我们就可以利用函数单调性的定义来判定及证明函数的单调性。用单调性的定义判断函数单调性的方法叫定义法。利用定义来证明函数 )(x f y =在给定区间D 上的单调性的一般步骤: (1)设元,任取1x ,D x ∈2且21x x <; (2)作差)()(21x f x f -; (3)变形(普遍是因式分解和配方); (4)断号(即判断)()(21x f x f -差与0的大小); (5)定论(即指出函数 )(x f 在给定的区间D 上的单调性)。 例1.用定义证明)()(3R a a x x f ∈+-=在),(+∞-∞上是减函数。 证明:设1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <,则
).)(()()()(212 221123132323121x x x x x x x x a x a x x f x f ++-=-=+--+-=- 由于04 3)2(2 2221212221>++ =++x x x x x x x ,012>-x x 则0))(()()(212 2211221>++-=-x x x x x x x f x f ,即)()(21x f x f >,所以)(x f 在() +∞∞-,上是减函数。 例2.用定义证明函数x k x x f + =)()0(>k 在),0(+∞上的单调性。 证明:设1x 、),0(2+∞∈x ,且21x x <,则 )()()()(221121x k x x k x x f x f +-+ =-)()(2 121x k x k x x -+-= )( )(211221x x x x k x x -+-=)()(212121x x x x k x x ---=))((2 12121x x k x x x x --=, 又210x x <<所以021<-x x ,021>x x , 当1x 、],0(2k x ∈时021≤-k x x ?0)()(21≥-x f x f ,此时函数)(x f 为减函数; 当1x 、),(2+∞∈k x 时021>-k x x ?0)()(21<-x f x f ,此时函数)(x f 为增函数。 综上函数x k x x f + =)()0(>k 在区间],0(k 内为减函数;在区间),(+∞k 内为增函数。 此题函数)(x f 是一种特殊函数(对号函数),用定义法证明时通常需要进行因式分解,由于k x x -21与0的大小关系)0(>k 不是明确的,因此要分段讨论。 用定义法判定函数单调性比较适用于那种对于定义域内任意两个数21,x x 当 21x x <时,容易得出)(1x f 与)(2x f 大小关系的函数。在解决问题时,定义法是最直 接的方法,也是我们首先考虑的方法,虽说这种方法思路比较清晰,但通常过程比较繁琐。 1.2 函数性质法 函数性质法是用单调函数的性质来判断函数单调性的方法。函数性质法通常与我
证明函数单调性的方法总结归纳
证明函数单调性的方法总结归纳 1、定义法: 利用定义证明函数单调性的一般步骤是: ①任取x1、x2∈D,且x1②作差f(x1)-f(x2),并适当变形(“分解因式”、配方成同号项的和等); ③依据差式的符号确定其增减性. 2、导数法: 设函数y=f(x)在某区间D内可导.如果f′(x)>0,则f(x)在区间D 内为增函数;如果f′(x)注意:(补充) (1)若使得f′(x)=0的x的值只有有限个, 则如果f ′(x)≥0,则f(x)在区间D内为增函数; 如果f′(x) ≤0,则f(x)在区间D内为减函数. (2)单调性的判断方法: 定义法及导数法、图象法、 复合函数的单调性(同增异减)、 用已知函数的单调性等 (补充)单调性的有关结论 1.若f(x),g(x)均为增(减)函数, 则f(x)+g(x)仍为增(减)函数. 2.若f(x)为增(减)函数, 则-f(x)为减(增)函数,如果同时有f(x)>0,
则 为减(增)函数, 为增(减)函数 3.互为反函数的两个函数有相同的单调性. 4.y=f[g(x)]是定义在M上的函数, 若f(x)与g(x)的单调性相同, 则其复合函数f[g(x)]为增函数; 若f(x)、g(x)的单调性相反, 则其复合函数f[g(x)]为减函数.简称”同增异减” 5. 奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同; 偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反. 函数单调性的应用 (1)求某些函数的值域或最值. (2)比较函数值或自变量值的大小. (3)解、证不等式. (4)求参数的取值范围或值. (5)作函数图象. 搜集整理,仅供参考学习,请按需要编辑修改
实变函数(复习资料,带答案).doc
《实变函数》试卷一 一、单项选择题(3分×5=15分) 1、下列各式正确的是( ) (A )1lim n k n n k n A A ∞ ∞ →∞ ===??; (B )1lim n k n k n n A A ∞ ∞ ==→∞ =??; (C )1lim n k n n k n A A ∞ ∞ →∞ ===??; (D )1lim n k n k n n A A ∞ ∞ ==→∞ =??; 2、设P 为Cantor 集,则下列各式不成立的是( ) (A )=P c (B) 0mP = (C) P P =' (D) P P =ο 3、下列说法不正确的是( ) (A) 凡外侧度为零的集合都可测(B )可测集的任何子集都可测(C) 开集和闭集都是波雷耳集 (D )波雷耳集都可测 4、设{}()n f x 是E 上的..a e 有限的可测函数列,则下面不成立的是( )(A )若()()n f x f x ?, 则()()n f x f x → (B) {}sup ()n n f x 是可测函数(C ){}inf ()n n f x 是可测函数;(D )若 ()()n f x f x ?,则()f x 可测 5、设f(x)是],[b a 上有界变差函数,则下面不成立的是( )(A) )(x f 在],[b a 上有界 (B) )(x f 在],[b a 上几乎处处存在导数 (C ))('x f 在],[b a 上L 可积 (D) ? -=b a a f b f dx x f )()()(' 二. 填空题(3分×5=15分) 1、()(())s s C A C B A A B ??--=_________ 2、设E 是[]0,1上有理点全体,则 ' E =______,o E =______,E =______. 3、设E 是n R 中点集,如果对任一点集T 都 _________________________________,则称E 是L 可测的 4、)(x f 可测的________条件是它可以表成一列简单函数的极限函数.(填“充分”,“必要”,“充要”) 5、设()f x 为[],a b 上的有限函数,如果对于[],a b 的一切分划,使_____________________________________,则称()f x 为 [],a b 上的有界变差函数。 三、下列命题是否成立?若成立,则证明之;若不成立,则举反例说明.(5分×4=20分)1、设1E R ?,若E 是稠密集,则CE 是无处稠密集。 2、若0=mE ,则E 一定是可数集. 3、若|()|f x 是可测函数,则()f x 必是可测函数 4.设()f x 在可测集E 上可积分,若,()0x E f x ?∈>,则 ()0E f x >?
函数的单调性证明
函数的单调性证明 一.解答题(共40小题) 1.证明:函数f(x)=在(﹣∞,0)上是减函数. 2.求证:函数f(x)=4x+在(0,)上递减,在[,+∞)上递增.3.证明f(x)=在定义域为[0,+∞)内是增函数. 4.应用函数单调性定义证明:函数f(x)=x+在区间(0,2)上是减函数.
5.证明函数f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函数. 6.证明:函数f(x)=x2+3在[0,+∞)上的单调性. 7.证明:函数y=在(﹣1,+∞)上是单调增函数. 8.求证:f(x)=在(﹣∞,0)上递增,在(0,+∞)上递增.9.用函数单调性的定义证明函数y=在区间(0,+∞)上为减函数.
10.已知函数f(x)=x+. (Ⅰ)用定义证明:f(x)在[2,+∞)上为增函数; (Ⅱ)若>0对任意x∈[4,5]恒成立,求实数a的取值范围.11.证明:函数f(x)=在x∈(1,+∞)单调递减. 12.求证f(x)=x+的(0,1)上是减函数,在[1,+∞]上是增函数.13.判断并证明f(x)=在(﹣1,+∞)上的单调性. 14.判断并证明函数f(x)=x+在区间(0,2)上的单调性.
15.求函数f(x)=的单调增区间. 16.求证:函数f(x)=﹣﹣1在区间(﹣∞,0)上是单调增函数.17.求函数的定义域. 18.求函数的定义域. 19.根据下列条件分别求出函数f(x)的解析式 (1)f(x+)=x2+(2)f(x)+2f()=3x.20.若3f(x)+2f(﹣x)=2x+2,求f(x).
21.求下列函数的解析式 (1)已知f(x+1)=x2求f(x)(2)已知f()=x,求f(x)(3)已知函数f(x)为一次函数,使f[f(x)]=9x+1,求f(x) (4)已知3f(x)﹣f()=x2,求f(x) 22.已知函数y=f(x),满足2f(x)+f()=2x,x∈R且x≠0,求f(x).
用定义证明函数极限方法总结[1]
用定义证明函数极限方法总结: 用定义来证明函数极限式lim ()x a f x c →=,方法与用定义证明数列极限式类似,只是细节 不同。 方法1:从不等式()f x c ε-<中直接解出(或找出其充分条件)()x a h ε-<,从而得()h δε=。 方法2:将()f x c -放大成() x a ?-,解() x a ?ε-<,得()x a h ε-<,从而得 ()h δε=。 部分放大法:当 ()f x c -不易放大时,限定10x a δ<-<,得 ()()f x c x a ?-≤-,解()x a ?ε-<,得:()x a h ε-<,取{}1min ,()h δδε=。 用定义来证明函数极限式lim ()x f x c →∞ =,方法: 方法1:从不等式()f x c ε-<中直接解出(或找出其充分条件)()x h ε>,从而得 ()A h ε=。 方法2:将()f x c -放大成() x a ?-,解() x a ?ε-<,得()x h ε>,从而得 ()A h ε=。 部分放大法:当()f x c -不易放大时,限定1x A >,得() ()f x c x a ?-≤-,解 ()x a ?ε-<,得:()x h ε>,取{}1max ,()A A h ε=。 平行地,可以写出证明其它四种形式的极限的方法。 例1 证明:2 lim(23)7x x →+=。 证明:0ε?>,要使: (23)722x x ε+-=-<,只要 22x ε-<,即022 x ε <-< , 取2 εδ= ,即可。 例2 证明:22 112 lim 213 x x x x →-=--。 分析:因为,22 11212 213213321 x x x x x x x --+-=-=--++放大时,只有限制
高中数学教师资格面试《函数的单调性》教案
高中数学教师资格面试《函数的单调性》教案: 函数的单调性 课题:函数的单调性 课时:一课时 课型:新授课 一、教学目标 1.知识与技能: (1)从形与数两方面理解单调性的概念。 (2)绝大多数学生初步学会利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法。 2.过程与方法: (1)通过对函数单调性定义的探究,提高观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力;通过对函数单调性的证明,提高推理论证能力。 (2)通过对函数单调性定义的探究,体验数形结合思想方法。 (3)经历观察发现、抽象概括,自主建构单调性概念的过程,体会从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程。 3.情感态度价值观:
通过知识的探究过程养成细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯;感受用辩证的观点思考问题。 二、教学重点 函数单调性的概念形成和初步运用。 三、教学难点 函数单调性的概念形成。 四、教学关键 通过定义及数形结合的思想,理解函数的单调性。 五、教学过程 (一)创设情境,导入新课 教师活动:分别作出函数y=2x,y=-2x和y=x2+1的图象,并且观察函数变化规律,描述前两个图象后,明确这两种变化规律分别称为增函数和减函数。然后提出两个问题:问题一:二次函数是增函数还是减函数问题二:能否用自己的理解说说什么是增函数,什么是减函数 学生活动:观察图象,利用初中的函数增减性质进行描述,y=2x的图象自变量x在实数集变化时,y随x增大而增大,y=-2x的图象自变量x在实数集变化时,y随x增大而减小。在此基础上描述y=x2+1在(-∞,0]上y随x增大而减小,在
(0,+∞)上y随x增大而增大。理解单调性是函数的局部性质,在一个区间里,y随x增大而增大,则是增函数;y随x增大而减小就是减函数。 设计意图:数学课程标准中提出“通过已学过的函数特别是二次函数理解函数的单调性”,因此在本环节的设计上,从学生熟知的一次函数和二次函数入手,从初中对函数增减性的认识过渡到对函数单调性的直观感受。通过一次函数认识单调性,再通过二次函数认识单调性是局部性质,进而完善感性认识。 (二)初步探索,形成概念 教师活动:(以y=x2+1在(0,+∞)上单调性为例)让学生理解如何用精确的数学语言(随着、增大、任取)来描述函数的单调性,进而得到增(减)函数的定义。并进一步提出如何判断的问题。 学生活动:通过交流、提出见解,提出质疑,相互补充理解函数定义的解释,讨论表示大小关系时,理解如何取值,明白任取的意义。 设计意图:通过启发式提问,实现学生从“图形语言”到“文字语言”到“符号语言”认识函数的单调性,实现“形”到“数”的转换。 (三)概念深化,延伸扩展 教师活动:提出下面这个问题:能否说f(x)=在它的定义域上是减函数从这个例子能得到什么结论并给出例子进行说明: 进一步提问:函数在定义域内的两个区间A,B上都是增(减)函数,何时函数在A∪B上也是增(减)函数,最后再一次回归定义,强调任意性。
实变函数论考试试题及答案
实变函数论考试试题及答案 证明题:60分 1、证明 1lim =n m n n m n A A ∞ ∞ →∞ ==UI 。 证明:设lim n n x A →∞ ∈,则N ?,使一切n N >,n x A ∈,所以I ∞ +=∈ 1 n m m A x Y I ∞=∞ =?1n n m m A , 则可知n n A ∞ →lim YI ∞ =∞ =?1n n m m A 。设YI ∞ =∞ =∈1n n m m A x ,则有n ,使I ∞ =∈n m m A x ,所以 n n A x lim ∞ →∈。 因此,n n A lim ∞ →=YI ∞=∞ =1n n m m A 。 2、若n R E ?,对0>?ε,存在开集G , 使得G E ?且满足 *()m G E ε-<, 证明E 是可测集。 证明:对任何正整数n , 由条件存在开集E G n ?,使得()1*m G E n -<。 令I ∞ ==1n n G G ,则G 是可测集,又因()()1**n m G E m G E n -≤-< , 对一切正整数n 成立,因而)(E G m -*=0,即E G M -=是一零测度集,故可测。由)(E G G E --=知E 可测。证毕。 3、设在E 上()()n f x f x ?,且1()()n n f x f x +≤几乎处处成立,Λ,3,2,1=n , 则有{()}n f x .收敛于)(x f 。 证明 因为()()n f x f x ?,则存在{}{}i n n f f ?,使()i n f x 在E 上.收敛到()f x 。设 0E 是()i n f x 不收敛到()f x 的点集。1[]n n n E E f f +=>,则00,0n mE mE ==。因此 ()0n n n n m E mE ∞∞==≤=∑U 。在1 n n E E ∞ =-U 上,()i n f x 收敛到()f x , 且()n f x 是单调的。 因此()n f x 收敛到()f x (单调序列的子列收敛,则序列本身收敛到同一极限)。 即除去一个零集1n n E ∞ =U 外,()n f x 收敛于()f x ,就是()n f x . 收敛到()f x 。
《函数的单调性》教材分析
《函数的单调性》教材分析 一、内容结构 1、通过观察几个不同的函数图像,直观感受图像的变化 教材中通过以下三个不同的函数图像,让学生去发现它的变化规律,从而体验函数图像的上升与下降的变化。 2、结合直观图像和列表,归纳函数值的变化规律 教材中以二次函数为例,先从图像直观函数图像的上升与下降的变化,再结合列表归纳函数在某个区间上函数值与自变量的变化规律。 3、由特殊过渡到一般,得出增(减)函数的定义 教材中先由函数在某个区间上函数值与自变量的变化规律定义出该函数在某个区间是增函数还是减函数,再由特殊向一般转变,从而得出一般的增(减)函数的定义。 4、利用增(减)函数的定义,证明函数的单调性 教材中通过证明玻意耳定理,让学生得知如何利用定义证明函数的增减性,从而归纳证明函数单调性的一般证明方法与步骤。 二、教学目标与教学重、难点 依据课程标准的具体要求以及基于教材内容的具体分析,制定本节课的教学目标为: 1.通过函数单调性的学习,让学生通过自主探究活动,体会数学概念的形成过程的真谛,学会运用函数图像理解和研究函数的性质。 2.理解并掌握函数的单调性及其几何意义,掌握用定义证明函数的单调性的步骤,会求函数的单调区间,提高应用知识解决问题的能力。 3.能够用函数的性质解决生活中简单的实际问题,使学生感受到学习单调性的必要性与重要性,增强学生学习函数的紧迫感,激发其积极性。
在本节课的教学中以函数的单调性的概念为线,它始终贯穿于教师的整个课堂教学过程和学生的学习过程;利用函数的单调性的定义证明简单函数的单调性是对函数单调性概念的深层理解,且“取值、作差与变形、判断、结论”过程学生不易掌握。所以对教学的重点、难点确定如下 教学重点:函数的单调性的判断与证明; 教学难点:增、减函数形式化定义的形成及利用函数单调性的定义证明简单函数的单调性。 三、地位与作用 《函数的单调性》选自人教版高中数学必修一的内容,该内容包括函数的单调性的定义与判断及其证明。在初中学习函数时,借助图像的直观性研究了一些函数的增减性。这节内容是初中有关内容的深化、延伸和提高。这节通过对具体函数图像的归纳和抽象,概括出函数在某个区间上是增函数或减函数的准确含义,明确指出函数的增减性是相对于某个区间来说的。教材中判断函数的增减性,既有从图像上进行观察的直观方法,又有根据其定义进行逻辑推理的严格方法,最后将两种方法统一起来,形成根据观察图像得出猜想结论,进而用推理证明猜想的体系。函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是前一节内容函数的概念和图像知识的延续,它和后面的函数奇偶性,合称为函数的简单性质,是今后研究指数函数、对数函数、幂函数及其他函数单调性的理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均需用到函数的单调性;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学。 四、教学建议 函数的单调性是描述函数的整体特征之一,因此观察函数的图像时,首先应注意图像的升降变化,还有某些特殊位置的函数值的状态。让学生观察图像获得图像的变化规律时,应注意使用数形结合的思想。此外教学时,要特别重视从几个实例的共同特征过渡到一般性质的概括过程,引导学生用数学语言表示出来,生成数学概念。具体的,研究函数单调性应遵循“三步曲”: 第一步:观察图像,直观感知图像的变化 第二步:结合图表,用自然语言描述函数图像的变化规律 第三步:用数学语言定义函数的单调性
函数单调性地判断或证明方法
函数单调性的判断或证明方法. ( 1)定义法。用定义法证明函数的单调性的一般步骤是①取值,设,且;②作差,求;③变形(合并同类项、通分、分解因式、 配方等)向有利于判断差值符号的方向变形;④定号,判断的正负符号,当符号不确定时,应分类讨论;⑤下结论,根据函数单调性的定义下结论。 例 1. 判断函数在(-1,+∞ )上的单调性,并证明. 解:设- 10, x2+ 1>0. ∴当 a>0 时, f(x 1) - f(x 2)<0 ,即 f(x 1)0 ,即 f(x 1)>f(x ∴函数 y= f(x) 在 ( - 1,+∞ ) 上单调递减. 2),2), 例 2.证明函数在区间和上是增函数;在上为减函数。(增两端,减中间) 证明:设,则 因为,所以, 所以,
所以 所以 设 则, 因为, 所以 所以 所以 , 同理,可得 (2)运算性质法 . ①在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数, 增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.(增 +增=增;减 +减 =减;增 -减=增,减 -增=减) ②若. ③当函数 ④ 函数 . 二者有相 反的单调性。 ⑤运用已知结论,直接判断函数的单调性,如一次函数、反比例函数等。( 3)图像法 . 根据函数图像的上升或下降判断函数的单调性。 例 3. 求函数的单调区间。 解: