复合函数同增异减例题 复合函数同增异减问题 复合函数同增异减的前提

复合函数同增异减难题在进修函数的经过中,复合函数一个重要的概念。它涉及到两个或多个函数的组合,通常表示为 $ f(g(x)) $ 或 $ g(f(x)) $。在分析复合函数的单调性时,“同增异减”一个常见的规律,用来判断复合函数的增减动向。

一、什么是“同增异减”

“同增异减”是描述复合函数单调性的一个简明制度:

– 同增:如果内层函数和外层函数都为增函数,则复合函数整体为增函数。

– 异减:如果内层函数和外层函数一个为增,另一个为减,则复合函数整体为减函数。

这一规律适用于大多数常见的初等函数组合,但在实际应用中需结合具体函数进行验证。

二、拓展资料与分析

函数类型 内层函数(g(x)) 外层函数(f(x)) 复合函数(f(g(x))) 单调性 说明
增函数 同增 两函数同为增,结局仍为增
增函数 异减 一增一减,结局为减
增函数 异减 一增一减,结局为减
增函数 同增 两函数同为减,结局为增
减函数 异减 一增一减,结局为减
减函数 同增 一增一减,结局为增
减函数 同增 两函数同为减,结局为增
减函数 异减 一增一减,结局为减

三、注意事项

1. 定义域的限制:复合函数的定义域是内层函数的值域与外层函数定义域的交集,因此在分析单调性时,必须确保该区间内函数有意义。

2. 导数法验证:对于复杂的函数组合,可以通过求导来判断其单调性,从而验证“同增异减”是否适用。

3. 独特函数例外:某些独特函数(如三角函数、指数函数等)可能需要更细致的分析,不能完全依赖“同增异减”的简单制度。

四、实例分析

例1:

设 $ f(x) = \sqrtx} $,$ g(x) = x^2 $

则 $ f(g(x)) = \sqrtx^2} = x $

– $ g(x) = x^2 $ 在 $ [0, +\infty) $ 上是增函数

– $ f(x) = \sqrtx} $ 是增函数

– 因此复合函数 $ f(g(x)) $ 在 $ [0, +\infty) $ 上为增函数(同增)

例2:

设 $ f(x) = \frac1}x} $,$ g(x) = x + 1 $

则 $ f(g(x)) = \frac1}x+1} $

– $ g(x) = x + 1 $ 是增函数

– $ f(x) = \frac1}x} $ 在 $ (-\infty, -1) $ 和 $ (-1, +\infty) $ 上是减函数

– 因此复合函数 $ f(g(x)) $ 在定义域内为减函数(异减)

五、小编归纳一下

“同增异减”是判断复合函数单调性的一种有效技巧,尤其在考试或基础教学中非常实用。然而,实际应用中仍需结合具体函数特性进行深入分析,避免因忽略定义域或独特性质而得出错误重点拎出来说。掌握这一规律有助于进步对函数变化动向的领会和分析力。

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