判断函数增减性
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增函数和减函数的判定增函数和减函数是数学中常用的概念,用于描述函数的增减性质。
在数学中,函数是一种将一个集合的元素映射到另一个集合的规则。
增函数和减函数是函数的一种特殊性质,它们描述了函数图像随着自变量增加而变化的趋势。
严格说来,增函数是指在定义域上,随着自变量的增加,函数值也随之增加;减函数则是指在定义域上,随着自变量的增加,函数值反而减小。
本文将详细介绍增函数和减函数的定义、判定方法和一些实际应用。
首先,我们来看增函数的定义。
一个函数f(x)被称为在定义域上的增函数,当且仅当对于任意的x1和x2,如果x1<x2,则f(x1)<f(x2)。
也就是说,当自变量的值增加时,函数值也随之增加。
接下来我们来看减函数的定义。
一个函数f(x)被称为在定义域上的减函数,当且仅当对于任意的x1和x2,如果x1<x2,则f(x1)>f(x2)。
也就是说,当自变量的值增加时,函数值反而减小。
基于这些定义,我们可以通过以下方法来判定一个函数是增函数还是减函数:1.寻找函数的导数函数的导数可以帮助我们理解函数的变化率。
如果函数在定义域上的导数始终大于零,则该函数是一个增函数;如果导数始终小于零,则该函数是一个减函数。
如果导数既大于零又小于零,则该函数不是增函数也不是减函数。
2.比较函数在不同点上的值通过比较函数在不同点上的值,我们可以判断函数是增函数还是减函数。
如果函数在自变量值较小的点上的函数值比自变量值较大的点上的函数值小,则该函数是一个增函数。
反之,如果函数在自变量值较小的点上的函数值比自变量值较大的点上的函数值大,则该函数是一个减函数。
3.判断函数的变化性通过观察函数的图像和变化趋势,可以直观地判断函数是增函数还是减函数。
如果函数的图像从左向右逐渐上升,则该函数是一个增函数。
如果函数的图像从左向右逐渐下降,则该函数是一个减函数。
除了上述判定方法,增函数和减函数在实际应用中也具有一些特殊性质:1.增函数和减函数的性质-增函数的复合函数仍然是增函数,即如果f(x)是增函数,g(x)是任意函数,则复合函数f(g(x))也是增函数。
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⑶代数:自变量与函数值同大或同小→单调增函数自变量与函数相对→单调减函数Ⅳ、分析法:复合函数单调性判断:例:判断y=1/(-2x-3)的单调性解:令u=-2x-3,∵y=1/u在(0,+∞)↓,在(-∞,0)↑,u(x)在(-∞,+∞)↓∴y=1/(-2x-3)在(0,+∞)↑,在(-∞,0)↓这种方法概括为“同减异增”判断函数单调性的常见方法有定义法、直接判断法、图像法、分析法……做题时要结合具体题意,找出适当的方法解题。
判断函数单调性的方法判断函数的单调性是数学中常见的问题,对于函数的单调性,我们需要通过一定的方法进行判断,以便更好地理解和应用函数的性质。
下面,我们将介绍几种常用的方法来判断函数的单调性。
一、导数法。
判断函数的单调性最常用的方法之一就是利用导数。
对于函数f(x),如果在定义域内f'(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不减的;如果在定义域内f'(x)≤0,那么函数f(x)在该区间上是单调不增的。
如果在定义域内f'(x)恒大于0(或恒小于0),那么函数f(x)在该区间上是严格单调不减的(或严格单调不增的)。
二、一阶导数和二阶导数法。
除了利用导数的正负来判断函数的单调性外,我们还可以通过一阶导数和二阶导数的关系来判断函数的单调性。
如果在定义域内f'(x)≥0且f''(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不减的;如果在定义域内f'(x)≤0且f''(x)≥0,那么函数f(x)在该区间上是单调不增的。
三、零点法。
利用函数的零点也可以帮助我们判断函数的单调性。
对于函数f(x),如果在定义域内f'(x)在某一点x=a处为零,那么可以通过判断f'(x)在x=a点的左右性质来确定函数f(x)在该区间上的单调性。
四、拐点法。
函数的拐点也可以帮助我们判断函数的单调性。
如果在定义域内f''(x)在某一点x=a处为零,那么可以通过判断f''(x)在x=a点的左右性质来确定函数f(x)在该区间上的单调性。
五、特殊点法。
对于一些特殊的函数,我们也可以通过一些特殊点来判断函数的单调性。
比如对于一些周期函数,我们可以通过周期点来判断函数的单调性。
六、综合运用。
在实际应用中,我们往往需要综合运用以上方法来判断函数的单调性。
通过分析函数的导数、零点、拐点、特殊点等信息,结合函数图像,可以更准确地判断函数的单调性。
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。
函数的增减性
增函数与减函数的概念是减函数减增函数是减函数,减函数是指在定义域内,函数值随自变量的增大而减小,随自变量减小而增大的函数。
在定义域内函数y的值随着x的增大而增大,是增函数,函数y的值随着x的减小而减小,是减函数。
图像上看沿着x轴正向图像上升就是增函数,图像上看沿着x轴正向图像上升就是增函数
函数增减性。
主要有图像法,导数法,定义法三种。
图像法:如果函数图像在定义域内一直上升,则说明函数是增函数,如果图像在定义域内一直下降,则为减函数,否则就是非增非减函数。
定义法:设函数f(x)在定义域内存在任意的x1,x2,且x1\uex2,然后用发f(x1)-f(x2),判断f(x1)-f(x2)与零的大小,若f(x1)-f(x2)\ue0,则函数f(x)为增函数,若f(x1)-f(x2)0,则f(x)为增函数,若f(x)’\uc0,f(x)为减函数。
增函数+增函数=增函数;减函数+减函数=减函数;增函数-减函数=增函数;减函数-增函数=减函数。
增函数:一般地,设函数f(x)的定义域为d,如果对于定义域d内的某个区间上的任意两个自变量的值x1,x2 ,当x1\ucx2时,都有f(x1)\uc f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是增函数。
此区间就叫做函数f(x)的单调增区间。
也就是在某个区间,y随x的增大而增大减函数:一般地,设函数f(x)的定义域为d,如果对于定义域d内的某个区间上的任意两个自变量的值x1,x2 ,当x1 f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数。
此区间叫做函数f(x)的单调减区间。
也就是在某个区间,y随x的增大而减小。
判断函数单调性的⽅法
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。
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。
判断函数单调性的⽅法步骤
利⽤定义证明函数单调性的步骤
①任意取值:即设x1、x2是该区间内的任意两个值,且x1<x2
②作差变形:作差f(x1)-f(x2),并因式分解、配⽅、有理化等⽅法将差式向有利于判断差的符号的⽅向变形
③判断定号:确定f(x1)-f(x2)的符号
④得出结论:根据定义作出结论(若差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”。
证明函数单调性的方法在数学中,证明函数的单调性是一个非常重要的问题。
函数的单调性指的是函数在定义域内的增减性质,即函数的取值随自变量的增减而增加或减少。
证明函数的单调性有多种方法,下面我们将介绍几种常见的方法。
一、导数法。
证明函数单调性的常用方法之一是利用导数。
对于给定的函数,我们可以求出其导数,并通过导数的正负性来判断函数的单调性。
具体来说,如果函数在某个区间上的导数恒大于零(或恒小于零),那么函数在该区间上就是单调递增(或单调递减)的。
以求证函数f(x)在区间(a, b)上单调递增为例,我们可以先求出函数f(x)在该区间上的导数f'(x),然后证明f'(x)恒大于零。
如果能够证明f'(x)>0,那么就可以得出函数f(x)在区间(a, b)上单调递增的结论。
二、一阶导数和二阶导数法。
除了利用导数的正负性来证明函数的单调性外,我们还可以利用一阶导数和二阶导数的关系来进行证明。
具体来说,如果函数在某个区间上的一阶导数恒大于零,而二阶导数恒大于或恒小于零,那么函数在该区间上就是单调递增的。
同理,如果一阶导数恒小于零,而二阶导数恒大于或恒小于零,那么函数在该区间上就是单调递减的。
三、零点法。
另一种证明函数单调性的方法是利用函数的零点。
具体来说,如果函数在某个区间上的导数恒大于零(或恒小于零),那么函数在该区间上就是单调递增(或单调递减)的。
而函数的导数恒大于零(或恒小于零)又可以通过证明函数的导数在该区间上没有零点来得到。
因此,我们可以通过证明函数的导数在某个区间上没有零点来证明函数在该区间上的单调性。
四、其他方法。
除了上述方法外,还有一些其他方法可以用来证明函数的单调性,比如利用函数的图像、利用函数的定义等。
在具体问题中,我们可以根据函数的性质和给定条件选择合适的方法来进行证明。
总结。
综上所述,证明函数的单调性有多种方法,包括导数法、一阶导数和二阶导数法、零点法以及其他方法。
判断函数单调性的方法
判断函数单调性的方法是通过观察函数的导数的正负性进行推断。
具体的步骤如下:
1. 对于给定函数 f(x),首先求出它的导数 f'(x)。
2. 分析函数的导数 f'(x) 的正负性。
当 f'(x) > 0 时,函数的导数为正;当 f'(x) < 0 时,函数的导数为负。
3. 根据函数的导数的正负性来判断函数的单调性:
- 如果 f'(x) > 0,那么函数在该区间上是单调递增的;
- 如果 f'(x) < 0,那么函数在该区间上是单调递减的;
- 如果 f'(x) = 0,那么函数在该点可能是极大值点或极小值点,需要进一步分析。
需要注意的是,如果函数在一个区间上的导数恒大于(或恒小于)0,则函数在该区间上是严格递增(或严格递减)的。
此外,也可以通过二阶导数的正负性来判断函数的单调性。
当函数的二阶导数大于0时,函数是凸的,即是严格单调递增的;当二阶导数小于0时,函数是凹的,即是严格单调递减的。
判断单调性的5种方法单调性是数学中一个非常重要的概念,它描述了函数在定义域内的增减规律。
在学习数学的过程中,我们经常需要判断一个函数的单调性,因此掌握判断单调性的方法是十分必要的。
在本文中,我将介绍判断单调性的5种方法,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
方法一,利用导数。
判断函数的单调性最直接的方法之一就是利用导数。
对于函数f(x),如果在定义域内f'(x)>0,那么函数f(x)在该区间上是单调递增的;如果f'(x)<0,那么函数f(x)在该区间上是单调递减的。
当f'(x)=0时,需要额外考虑临界点处的单调性。
利用导数判断单调性是一种非常常用也非常有效的方法。
方法二,利用一阶导数的符号变化。
除了直接利用导数的大小来判断单调性外,我们还可以通过观察一阶导数的符号变化来判断函数的单调性。
具体来说,我们可以找到函数f(x)的一阶导数f'(x),然后观察f'(x)在定义域内的符号变化。
如果f'(x)在某一区间内始终大于0,则说明函数f(x)在该区间上是单调递增的;如果f'(x)在某一区间内始终小于0,则说明函数f(x)在该区间上是单调递减的。
方法三,利用二阶导数。
除了一阶导数外,我们还可以通过观察函数的二阶导数来判断单调性。
对于函数f(x),如果f''(x)>0,那么函数f(x)在该区间上是凹的,也就是说在该区间上是单调递增的;如果f''(x)<0,那么函数f(x)在该区间上是凹的,也就是说在该区间上是单调递减的。
利用二阶导数判断单调性在一些特定的函数中会更加方便和直观。
方法四,利用函数图像。
观察函数的图像也是判断单调性的一种方法。
通过观察函数的图像,我们可以直观地了解函数在定义域内的增减规律。
当然,这种方法对于一些复杂的函数可能并不太方便,但在一些简单的情况下,利用函数图像来判断单调性是非常直接和有效的。
判断函数单调性的基本方法
1.对偶函数判断法
若两个函数f(x)和g(y)互为对偶,则如果f(x)在[a,b]上单调,则g(y)在[f(a),f(b)]上也单调。
2.导数的符号判定法
若函数f(x)的导数f'(x)在[a,b]上始终为正,则f(x)在[a,b]上单调递增;若f'(x)在[a,b]上始终为负,则f(x)在[a,b]上单调递减。
3.左右极限的比较法
若函数f(x)的左极限与右极限均存在,并且在[a,b]上满足f(x)的左右极限相等,则f(x)在[a,b]上单调。
4.凹凸性判定法
若函数f(x)在其中一区间[a,b]内有且只有一个极值点,则f(x)在[a,b]上一定是单调的。
5.几何形象判断法
通过画出函数f(x)的几何图形,判断函数在[a,b]上的单调性。
若该曲线在[a,b]上呈凹凸性,则f(x)在[a,b]上是单调的。
若函数˙f(x)因变量x的变化而呈线性变化,则函数f(x)在[a,b]上也是单调的。
6.二项式函数性质判断法
若函数f(x)是二项式函数,即f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则可以用以下公式来检测函数f(x)在[a,b]上的单调性:
若р>0,则f(x)在[a,b]上单调递增;
若р<0,则f(x)在[a,b]上单调递减;
若p=0,则f(x)在[a,b]上可能单调也可能不单调。
以上是判断函数单调性的基本方法,需要数学基础才能更好的掌握。
求函数的单调性的方法
求函数的单调性的方法可以使用导数的方法和增减性的方法。
1. 使用导数的方法:首先求出函数的导函数,然后讨论导函数的符号来判断函数的单调性。
- 如果导函数大于0,即导函数在某个区间上恒为正,那么函数在这个区间上是增函数;
- 如果导函数小于0,即导函数在某个区间上恒为负,那么函数在这个区间上是减函数;
- 如果导函数大于等于0,即导函数在某个区间上恒为非负,那么函数在这个区间上是非递减函数;
- 如果导函数小于等于0,即导函数在某个区间上恒为非正,那么函数在这个区间上是非增函数。
2. 使用增减性的方法:通过比较函数在不同区间上的取值来判断函数的单调性。
- 如果函数在某个区间上是递增的,即函数在这个区间上随着自变量的增大而增大,那么函数在这个区间上是增函数;
- 如果函数在某个区间上是递减的,即函数在这个区间上随着自变量的增大而减小,那么函数在这个区间上是减函数;
- 如果函数在某个区间上是非递减的,即函数在这个区间上随着自变量的增大保
持不减或者不降,那么函数在这个区间上是非递减函数;
- 如果函数在某个区间上是非递增的,即函数在这个区间上随着自变量的增大保持不增或者不降,那么函数在这个区间上是非递增函数。
通过以上两种方法可以判断函数的单调性。
需要注意的是,在使用导数的方法判断函数的单调性时,要先确定函数的定义域,并排除导数不存在的点;而在使用增减性的方法判断函数的单调性时,则需要根据函数的表达式或者图像来进行分析。
判断函数增减性的方法
判断函数的增减性是数学中的重要内容,它能够让我们精准地衡量函数值的极值,从而达到最大效力。
在传统的数学教学中,教师们经常使用图像变异的方式来传授判断函数的增减性的方法,但是这种传统的办法远远不能适应目前网络教学的需要。
随着教育界对网络教学的重视和普及,有越来越多的教学者开始从网络技术中汲取智慧,开发出具有分辨性能好及具有内在规律的互联网判断函数增减性的系统模型。
目前,教育界已经逐步将虚拟和实体的教学融合在一起,为判断函数增减性提供更多的选择:一方面,通过教师上网技术的传授,加深学生的理解,使他们能够更好地掌握解题思路;另一方面,通过虚拟量实验,将抽象的数据可视化,帮助学生更快地解决数学问题。
未来,随着传统的教学模式逐渐被教师和学生共同接受,以及先进的信息技术的应用,更多的互联网判断函数增减性技术将在数学教学中得以应用。
而且,随着当今社会人才竞争越发激烈,教育者们也应该利用这种技术来提升教学质量,从而助力学生的成长。
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)。
复合函数增减性判断口诀
函数的增减性口诀是一种用来记忆函数的增减性的方法,它可以
让我们更容易判断函数的性质。
这个口诀的主要内容是,对于函数
f(x),单调递增当关于x的一阶导数f'(x)>0,单调递减时f'(x)<0,
凹函数时f’(x)>0且它的二阶导数f’’(x)<0,凸函数时f’(x)<0
且它的二阶导数f’’(x)>0。
函数的增减性口诀可以帮助我们更快的确定函数的性质,这也是
学习高数的常见方法。
因为只要记住这句口诀,就可以简单的判断函
数的增减性,不必运用复杂的求导和几何意义。
在大量函数题解答中,它也可以帮助我们把握函数的增减性,它可以很好的简化题解的过程。
此外,这句口诀可以让我们在学习中更深入的理解函数概念,除
了快速判断函数增减性之外,也帮助我们感受函数求导和几何意义的
深刻性,懂得它们之间密切的联系:对于函数求导的结果,只有在特
定的位置,表示函数的性质是峰型或谷型。
这将会增加我们学习高数
的信心,最终带来好的学习效率。
总而言之,函数的增减性口诀是一个非常有用的工具,它更加方
便我们判断函数的性质,而且也能帮助我们更加深入的理解函数概念,也会有助于我们学习高数的效果。
因此,我们应该做好记忆口诀的工作,用好它以获得更好的学习效果。
幂函数增减性判断幂函数是一类函数,它们在函数论中特别重要,其中有两个最常用的函数:幂函数y=x^n(n为常数)和根函数y=x^(1/n),其中n 为正整数。
式中的变量x满足x>0一般只考虑x>0的情况,不考虑x=0的情况,也不考虑x<0的情况。
二、判断幂函数的增减性1、看一阶导数。
对于一元多次函数,要想判断函数的增减性,首先要求函数的一阶导数,一阶导数大于零时,函数在此处单调递增;一阶导数小于零时,函数在此处单调递减。
幂函数y=x^n(n为常数)的一阶导数为:y=nx^(n-1)2、判断函数的单调性(1)当n为偶数时a.x>0时,一阶导数大于0,函数在此处单调递增,所以函数在x>0处为增函数。
b.x<0时,一阶导数小于0,函数在此处单调递减,所以函数在x<0处为减函数。
(2)当n为奇数时a.x>0时,一阶导数大于0,函数在此处单调递增,所以函数在x>0处为增函数。
b.x<0时,一阶导数小于0,函数在此处单调递减,所以函数在x<0处为减函数。
三、求幂函数的一阶导数要求幂函数的一阶导数,首先要将原函数展开:y=x^n=xxx…x,设x>0,将原函数展开后,求导数:y=nx^(n-1)这样,就可以用一阶导数来判断函数的增减性了。
四、总结1.函数y=x^n(n为常数)是一类函数,它们在函数论中特别重要,有两个最常用的函数:幂函数y=x^n(n为常数)和根函数y=x^(1/n),其中n为正整数。
2.断幂函数的增减性,先求一阶导数,一阶导数大于零时,函数在此处单调递增;一阶导数小于零时,函数在此处单调递减。
3.n为偶数时,一阶导数:y=nx^(n-1);当n为奇数时,一阶导数:y=nx^(n-1)。
4.函数的增减性的判断在函数论中容易出现,熟练掌握幂函数增减性的判断有助于更好的理解函数论中的相关内容。
判断函数增减性
组合函数
增+增得增 减+减得减 增-减得增 减-增得减
复合函数
定义
一般地,对于两个函数()u f y =和()x g u =,当函数()x g u =的值域Rg (∅≠Rg )是()u f y =的定义域Df 的子集时,通过变量u ,y 可以表示成x 的函数()[]x g f y =,那么称这个函数为函数()u f y =和()x g u =的复合函数,其中x 称为自变量,u 为中间变量,y 为因变量。
生成条件 ∅≠⊂Rg Df Rg ,
定义域
若函数()u f y =的定义域是Df ,()x g u =的定义域是Dg,则复合函数()[]x g f y =的定义域()Dg Df Dy ⋂= ,即取两个函数定义域的交集。
备注:
分段函数的定义域是各段函数定义域的并集。
周期性
设函数()u f y =的最小正周期为1T ,()x g u =的最小正周期为2T ,则复合函数()[]x g f y =的最小正周期为21*T T ,任一周期可表示为()+∈R
k T T k 21**。
增减性
根据()u f y =,()x g u =的单调性决定。
即“增增得增,减减得增,增减得减”,可以简化为“同增异减”
推导:
令()x g t =,则()t f y = ()x g 是增函数,x 越大,()x g 越大,即t 越大
若()t f 是增函数,则()t f 越大,即y 越大 (同增)
若()t f 是减函数,则()t f 越小,即y 越小 (异减)
判断复合函数的单调性的步骤如下:
(1)求复合函数定义域;
(2)将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指数、对数函数);
(3)判断每个常见函数的单调性;
(4)将复合函数的定义域分段(每个常见函数在每段定义域上具有单调性);
(5)根据“通增异减”求出复合函数的单调性。
例如:
讨论函数3428.0+-=x x y 的单调性。
解:函数定义域为R
令342+-=x x u 则u
y 8.0=
指数函数u y 8.0=在定义域R 上是减函数 二次函数342
+-=x x u 在(]2,∞-上是减函数,[)∞+,2上是增函数 因此,函数3428.0+-=x x
y 在(]2,
∞-上是增函数,[)∞+,2上是减函数
求导 复合函数()[]x g f y =的导数和函数()u f y =和()x g u =的导数间的关系为 '⋅'='x u x u y y。