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求函数的单调递增区间,通常采用以下方法:
一、导数法(推荐)
首先对函数 $f(x)$ 求导,得到 $f'(x)$。
确定定义域
函数的单调性需在定义域内讨论,需排除导数不存在的点。
解不等式 $f'(x) >
0$
找出导数大于零的区间,这些区间即为函数的单调递增区间。
处理特殊情况
- 若导数在某区间内恒为零,则需进一步分析(如分段函数需分段讨论)。
二、图象法(适用于简单函数)
绘制函数图象
通过描点或使用工具画出函数 $f(x)$ 的图象。
观察图象走势
直接观察图象上升的区间,即为单调递增区间。
三、分步示例(以 $f(x) = (x-2)(x+3)^3$ 为例)
求导数
$$
f'(x) = (x+3)^3 + 3(x-2)(x+3)^2 = (x+3)^2(4x-3)
$$
解不等式 $f'(x) >
0$
$$
(x+3)^2(4x-3) >
0
$$
由于 $(x+3)^2 geq 0$,只需考虑 $4x-3 >
0$,解得 $x >
frac{3}{4}$。
确定单调区间
单调递增区间为 $left( frac{3}{4}, +infty right)$。
注意事项
导数法适用性:
适用于可导函数,复杂函数需结合多种方法。
分段函数:需在每一段分别求单调区间。
极值点:通过导数零点划分区间,再判断单调性。
通过以上方法,可系统地求出函数的单调递增区间。