答 (1)在区间(-∞,+∞)内,y′=1>0,y是增函数;
(2)在区间(-∞,0)内,y′=2x<0,y是减函数;
在区间(0,+∞)内,y′=2x>0,y是增函数;
(3)在区间(-∞,+∞)内,y′=3x2≥0,y是增函数;
(4)在区间(-∞,0),(0,+∞)内,y′=-<0,y是减函数.
小结 一般地,函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:
在某个区间(a,b)内,如果f′(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减.
思考3 若函数f(x)在区间(a,b)内单调递增,那么f′(x)一定大于零吗?
答 不一定.由思考2中(3)知f′(x)≥0恒成立.
思考4 (1)如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,那么如何表示这些区间?试写出思考2中(4)的单调区间.
(2)函数的单调区间与其定义域满足什么关系?
答 (1)不能用"∪"连接,只能用","或"和"字隔开.思考2中(4)的单调递减区间为(-∞,0),(0,+∞).
(2)函数的单调性是对函数定义域内的某个子区间而言的,故单调区间是定义域的子集.
例1 已知导函数f′(x)的下列信息:
当1
当x>4,或x<1时,f′(x)<0;
当x=4,或x=1时,f′(x)=0.
试画出函数f(x)图象的大致形状.
解 当1
当x>4,或x<1时,f′(x)<0,可知f(x)在这两个区间内单调递减;
当x=4,或x=1时,f′(x)=0,这两点比较特殊,我们称它们为"临界点".
综上,函数f(x)图象的大致形状如图所示.