指数函数单调性证明

七龙珠电影2023-04-28  20

是一定要按照定义来做呢?还是可以化为已知单调性的函数来做?

先求定义域:

分母不能为0,所以3^x-1≠0,3^x≠1,x≠0

所以f(x)的定义域分为两个分开的区间(-∞,0)和(0,+∞),在这两个区间里面分别讨论。

f(x)=(3^x+1)/(3^x-1)

=1+(2/(3^x-1))

当x∈(-∞,0)时

3^x-1<0,且单调递增

所以2/(3^x-1)<0,且单调递减。

所以f(x)=1+(2/(3^x-1))<1,且单调递减。

当x∈(0,+∞)时

3^x-1>0,且单调递增。

所以2/(3^x-1)>0,且单调递减。

所以f(x)=1+(2/(3^x-1))>1,且单调递减。

所以f(x)在两个开区间(-∞,0)和(0,+∞)内各自都是单调递减函数。

注意:f(x)只是在两个开区间(-∞,0)和(0,+∞)内各自都是单调递减函数。,但是在整个定义域内,不是单调递减函数,因为如果取x1<0,x2>0,很明显,x1<x2

那么f(x1)<1<f(x2)

所以在整个定义域内,不是单调递减函数,这也就是你在整个定义域范围内,用定义法无法证明其单调性的原因。此外3^x表示3的x次方,电脑没法把x打到上标去。

对a^x,a

>

0,讨论它的单调性就不能不先说明它的确切定义。

指数函数是定义在整个实数区间上的。我们先说在整数上的定义:

a^n

=

a

a

a

(n

>

0,下同)(n个a相乘)

a^0

=

1

a^(-n)

=

1

/

a^n

再说有理数集上的定义:

a^(1

/

n)

=

a的n次算术根,

a^(p

/

q)

=

(a^p)的q次算术根,其中p

/

q是既约分数

这样一来,有理数集上的指数函数就定义好了。并且用初等的方法不难证明在有理数集上a^(p

/

q)的单调性。事实上,对a^(p1

/

q1)和a^(p2

/

q2),可以把分数p1

/

q1和p2

/

q2通分,这样分母相同,设分别是p1'

/

q,

p2'

/

q。现在就是在比以a^(1

/

q)为底,以p1'和p2'为指数的两个数大小。显然当a

>

1时,a^(1

/

q)

>

1,从而可知函数是严格单调增的;反之,a

<

1时,也能证出函数是严格单调减的

对a^x,a > 0,讨论它的单调性就不能不先说明它的确切定义。

指数函数是定义在整个实数区间上的。我们先说在整数上的定义:

a^n = a a a (n > 0,下同)(n个a相乘)

a^0 = 1

a^(-n) = 1 / a^n

再说有理数集上的定义:

a^(1 / n) = a的n次算术根,

a^(p / q) = (a^p)的q次算术根,其中p / q是既约分数

这样一来,有理数集上的指数函数就定义好了。并且用初等的方法不难证明在有理数集上a^(p / q)的单调性。事实上,对a^(p1 / q1)和a^(p2 / q2),可以把分数p1 / q1和p2 / q2通分,这样分母相同,设分别是p1' / q, p2' / q。现在就是在比以a^(1 / q)为底,以p1'和p2'为指数的两个数大小。显然当a > 1时,a^(1 / q) > 1,从而可知函数是严格单调增的;反之,a < 1时,也能证出函数是严格单调减的

指数函数的性质

1、定义域:R

2、值域:(0,+∞)

3、过点(0,1),即x=0时,y=1

4、当a>1时,在R上是增函数;当0<a<1时,在R上是减函数

5、函数图形都是上凹的。

6、函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,并且永不相交。

7、指数函数无界。

8、指数函数是非奇非偶函数

扩展资料

1、求函数y=(1-6(x-2))1/2的定义域和值域

解:(提示:本体为指数函数定义域和值域问题)依题意,

1-6(x-2)≥0,

解得:x-2≤0,即x≤2

所以函数的定义域为{x| x≤2},

令t=6(x-2),则0≤t≤1,所以:

y=(1-t)1/2,可得:0≤y≤1

所以函数的值域为{y|0≤x≤1}。

2、已知(a2+2a+5)3x>(a2+2a+5)(1-x),则x的取值范围是是什么。

解:因为a2+2a+5=(a+1)2+4 > 0,由指数函数单调性质可知:

∴3x > 1-x

解得x>1/4(提示:本体为不等式与指数函数单调性综合问题)

所以x的取值范围为{x|x>1/4}。

参考资料来源:百度百科-指数函数

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