在数学学习中,函数的性质是理解函数行为的关键部分之一。其中,函数的单调性是一个重要的概念,它帮助我们了解函数值随着自变量的变化趋势。为了更好地掌握这一知识点,下面提供了一些精选的练习题,并附有详细解答。
练习题
例题1:
已知函数 $ f(x) = x^3 - 3x + 2 $,判断其在区间 $[-2, 2]$ 上的单调性。
解答:
首先计算导数 $ f'(x) = 3x^2 - 3 $。令 $ f'(x) = 0 $,解得 $ x = \pm 1 $。通过分析导数符号可知:
- 当 $ x < -1 $ 或 $ x > 1 $ 时,$ f'(x) > 0 $,函数递增;
- 当 $ -1 < x < 1 $ 时,$ f'(x) < 0 $,函数递减。
因此,函数在 $[-2, 2]$ 上先递减后递增。
例题2:
若函数 $ g(x) = e^{-x^2} $,请确定其在整个实数范围内的单调性。
解答:
计算导数 $ g'(x) = -2xe^{-x^2} $。显然,当 $ x > 0 $ 时,$ g'(x) < 0 $;当 $ x < 0 $ 时,$ g'(x) > 0 $。因此,函数在 $(-\infty, 0)$ 上递增,在 $(0, +\infty)$ 上递减。
希望这些练习题能够帮助你加深对函数单调性的理解。如果还有其他问题,欢迎随时交流!
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