- •1 Условие монотонности функции на числовом промежутке
- •2 Необходимое и достаточное условие экстремума функции в точке
- •Достаточное условие существования экстремума
- •3 Наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке
- •4 Выпуклые функции. Точки перегиба
- •5 Асимптоты функций
- •6 Полная схема общего исследования функции и построение ее графика
- •Результаты исследования оформим в виде таблицы
Применение дифференциального исчисления к исследованию функций
1 Условие монотонности функции на числовом промежутке
Теорема 1 Необходимое и достаточное условие невозрастания (неубывания) функции на числовом промежутке
Пусть функция f(х) непрерывна на числовом промежутке Х, тогда, для того, чтобы функция f(х) была невозрастающей (неубувающей) на промежутке Х, необходимо и достаточно, чтобы ()
для всех внутренних точек этого промежутка.
Замечание Аналогично можно доказать условие постоянства функции на числовом промежутке Х, которое заключается в равенстве нулю ее производной для хХ, т.е. .
Теорема 2 Достаточное условие возрастания (убывания) функции. Если функция f(х) непрерывна на числовом промежутке Х и имеет положительную (отрицательную) производную во всех внутренних точках этого промежутка, за исключением конечного числа точек, в которых конечная производная не существует или конечная производная равна нулю, то функция f(х) возрастает (убывает) на промежутке Х.
Доказательство этого утверждения состоит из двух этапов:
1) устанавливается возрастание функции f(х) на каждом из промежутков, на которые делится промежуток Х указанными в теореме точками (где не существует, либо равна нулю);
2) в силу непрерывности функции f(х) на промежутке Х устанавливается ее возрастание (убывание) на всем промежутке Х.
-
Пример
0
(не убывает)
(не возрастает)
(возрастает)
существует при хХ
(убывает)
и
- у конечного числа точек
(возрастает)
- у конечного числа точек
(убывает)
Не существует
(возрастает)
у конечного числа точек
(убывает)