Возрастание и убывание функций. Возрастание и убывание функции характеризуется знаком ее производной

 

Возрастание и убывание функции характеризуется знаком ее производной. Если внутри некоторого промежутка , то функция возрастает. Если , то в этом промежутке функция убывает.

При практическом исследовании функции на возрастание и убывание находят точки, в которых производная равна нулю или не существует. Все эти точки вместе с возможными точками разрыва функции разбивают область существования функции на ряд промежутков, на каждом из которых вопрос о возрастании или убывании функции определяется знаком производной.

 

Определить промежутки монотонности функций:

Пример 1. .

Решение: Функция определена для всех значений . Производная при любом . Следовательно, функция возрастает на всей числовой оси.

Пример 2. .

Решение: Функция существует для всех . Производная . Если , то и для всех . Следовательно, функция убывает .

Пример 3. .

Решение: Функция определена для всех . В точке она терпит разрыв. Находим производную и приравниваем ее к нулю: . Это уравнение имеет два корня: . Учитывая точку разрыва , разбиваем числовую ось на промежутки и определяем знак производной на каждом из них.

+ - - +

.

Следовательно, функция возрастает на промежутках и убывает - .

Пример 4. .

Решение: Функция определена на всей числовой оси. Находим нули производной: и определяем промежутки и знаки функции в каждом из них: .

- - +

.

При переходе через корень производная не меняет знака. Если и , , и функция убывает. Если , производная , и функция возрастает.

Пример 5. .

Решение: Функция определена на всей числовой оси. Находим ее производную: Отсюда следует, что если , функция убывает, если , функция возрастает.

 

Найти интервалы возрастания и убывания функции:

 

1. .

Ответ: - интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

2. . Ответ: - интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

 

3. .

Ответ: интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

4. . Ответ: - интервал возрастания,

- интервал убывания.

5. . Ответ: - интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

6. . Ответ: - интервал убывания.

7. . Ответ: - интервалы убывания.

8. . Ответ: - интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

9. . Ответ: - интервалы возрастания,

- интервалы убывания.

10. . Ответ: - интервал возрастания,

- интервалы убывания.

11. Функция задана неявно: .

Ответ: - интервал возрастания, - интервал убывания.

12. Функция задана неявно: .

Ответ: - интервал возрастания, - интервал убывания.

13. Функция задана параметрически: .

Ответ: - интервал возрастания,

- интервал убывания.

Выяснить, при каких значениях параметра функция возрастает на всей числовой оси:

14. . Ответ: .

15. . Ответ: .

16. . Ответ: .

17. . Ответ: .

18. . Ответ: .

19. . Ответ: .