3.3导数在研究函数中的应用
3.3.1 单 调 性
已知函数y1=x,y2=x2,y3=.
问题1:试作出上述三个函数的图像.
提示:图像为
问题2:试根据上述图像说明函数的单调性.
提示:函数y1=x在R上为增函数,y2=x2在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,y3=在(-∞,0),(0,+∞)上为减函数.
问题3:判断它们导函数的正负.
提示:y1′=1>0;y2′=2x,
当x>0时,y2′>0,
当x<0时,y2′<0,y3′=-<0.
问题4:由问题2、3试探讨函数的单调性与其导函数正负的关系.
提示:当f′(x)>0时,f(x)为增函数,当f′(x)<0时,f(x)为减函数.
问题5:试用y=ex,y=e-x说明函数的单调性与其导函数正负的关系.
提示:y=ex的导函数y′=ex>0,所以y=ex在R上为增函数,y=e-x的导函数y′=-e-x<0,所以y=e-x在R上为减函数.
一般地,在区间(a,b)内函数的单调性与导数有如下关系