判断函数的增减性可以通过以下几种方法:
定义法
在函数的定义域内任取两个实数,比较函数在这两个实数上的函数值。
如果对于任意的$x_1 < x_2$,都有$f(x_1) < f(x_2)$,则函数在该区间内是增函数。
如果对于任意的$x_1 < x_2$,都有$f(x_1) > f(x_2)$,则函数在该区间内是减函数。
导数法
求函数的一阶导数,观察其正负性。
如果函数$f(x)$在区间$D$内可导,且对于所有$x \in D$,有$f'(x) > 0$,则函数在区间$D$内单调增加。
如果函数$f(x)$在区间$D$内可导,且对于所有$x \in D$,有$f'(x) < 0$,则函数在区间$D$内单调减少。
图象法
观察函数图像在定义域内的走势。
如果图像在定义域内一直上升,则函数是增函数。
如果图像在定义域内一直下降,则函数是减函数。
复合函数法 (同增异减法):
对于复合函数$y = f[g(x)]$,如果内层函数和外层函数单调性相同,则复合函数单调性相同。
如果内层函数和外层函数单调性相反,则复合函数单调性相反。
性质法
利用函数的性质,例如:
如果函数$f(x)$和$g(x)$在区间$B$上具有相同的单调性,则$f(x) + g(x)$和$f(x) - g(x)$也具有相同的单调性。
如果$f(x)$和$g(x)$都是增函数,则$f(x) \cdot g(x)$也是增函数,当两者都恒大于0时。
以上方法可以帮助我们快速判断函数的增减性。需要注意的是,在应用求导法时,原函数必须是连续且可导的