函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区来自间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数,并称区间D为递减区间。减函数的图像从左往右是下降的门着裂行背都苗,即函数值随自变量的增大而减小。判断一个函数是否为减函数可以通过定义法、图像法、直观法或利用该区间内导数值的正负来判断。
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在区间D上是减函数。[1] 即随着自变量x增大,函数值y减小的函数为减函数。
单调性
单调性的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是银振目必在广级序增函数或减函数,那么就或局少球函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D就叫做函数y=f(x)的单调区间。
单调性的证明
用定义学叶移数黄法证明单调性的步骤:
(1)任取建用很水x1,x2∈D,且满足x1<x2;
(2)作差f(x1)-f(x2);
(3)变形(通常是因式分解和配方);
(4)定号(即判断f(x1)-f(x2)的正负);
(5)下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性)。
在证明函数为减函数时,只需要证明:当x1<x2时f(x1)-f(x2)>0。在减函数的图像中,函数图像从左往右是下降的,即函数值随自变量的增大而减小。
单调性的判断方法
(1)定义法:即“取值(定义域内)→作差→变形→定号→判断”;
(2)图像法:先作出函数图像,利用图像直观判断函数的单调性;
(3)直思端缩千困接法:就是对于我们所熟悉的函数,如一织样盾素判配次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间。
(4)求导法:假360问答定函数f在区间[a,b]上连续且在(a,b)上可微,若每个点x∈(a,b)有f'(x)>0,则f在[a,b]上是递增的;若每个点x∈(a,b)有f'(x)<0支预丰极轴极剂延守河,则f在[a,b]上是递减的。
注意事项
(1)函数的单教妒千调性是对函数定义域内的某个子区间而言的,是函数的局部性质;
(2)函数f(x)在给定区间上的单调性是函数在该区间上的整体性质;
(3)函数的单调性定义中x1家费油永信,x2有三个特征:任意性、有大小、属于同一动另同独员写果顶个单调区间;
(4)求函数的单调区间,必须先求定义域。[1]
(5)区歌点衡间端点的写法:对其东的初怀采白于单独的一点,由于它的函数值是唯一确定的常数,没有增减变化,所以不存在单调性问题,因此在写单调区间时,可以包括端点,也可以不包括端点,但对于某些点无意义时,单调区间就不包括这些点。
性质
(军使1)增函数+增函数=增函数;
(2)减函数板留+减函数=减函数;
(3)增函数-减函数=增函内兰数;
(4)减函数-增函数=减函数。
实例
判断函数y=-x^3的单调性。
解:易得该函数是整函数,故定义域为R。
(1)利用定义法来判断该函数的单调性。
任取x1,x2∈R续先本烈究民款亲或处束,且满足x1<x2,则有:
最终两个因式中第一个因式小于零,第二个因式恒大于零,且两因式前有一个负号,故有f(x1)-f(x2)>0,即有:当x1-x2<0时,有f(x1)-f(x2)>0,故该函数在R上为减函数。
(2)利用图像法来判断。
对于常见函数y=x^3的图像,如右图所示,易得该函数图像从左往右看是上升的趋势,故该函数在定义域R上为增函数。而函数y=-x^3与y=x^3相差一个负号,在图象表示为关于x轴对称,故易得函数y=-x^3的图像从左往右看是下降的趋势,因此函数y=-x^3在定义域R上为一个减函数。
(3)利用求导法来判断。
对函数进行求导,得恒成立,故有该函数在定义域R上为减函数。