3.2.1 单调性与最大(小)值
来自高中数学
知识点
一般地,设函数$f(x)$的定义域为$I$,区间$D\subseteq I$:
如果$\forall x_1,x_2\in D$,当$x_1<x_2$时,都有$f(x_1)<f(x_2)$,那么就称函数在区间$D$上单调递增,特别地,当函数$f(x)$在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
如果$\forall x_1,x_2\in D$,当$x_1<x_2$时,都有$f(x_1)>f(x_2)$,那么就称函数在区间$D$上单调递减,特别地,当函数$f(x)$在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
如果函数$y=f(x)$在区间$D$上单调递增或单调递减,那么就说函数$y=f(x)$在这一区间具有(严格的)单调性,区间$D$叫做$y=f(x)$的单调区间.
一般地,设函数$y=f(x)$的定义域为$I$,如果存在实数$M$满足:
(1)$forall x\in I$,都有$f(x)\leqslant M$;
(2)$\exists x_0\in I$,使得$f(x_0)=M$.
那么,我们称$M$是函数$y=f(x)$的最大值.
例题
例1
根据定义,研究函数$f(x)=kx+b(k\neq0)$的单调性.
例2
物理学中的玻意耳定律$p=\dfrac{k}{V}$($k$为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积$V$减小时,压强$p$将增大. 试对此用函数的单调性证明.
例3
根据定义证明函数$y=x+\dfrac{1}{x}$在区间$(1,+\infty)$上单调递增.
练习
例题
例4
根据定义,研究函数$f(x)=kx+b(k\neq0)$的单调性.
例5
根据定义,研究函数$f(x)=kx+b(k\neq0)$的单调性.