3.3单调性与凹凸性

单调性与凹凸性

1、函数单调性

2、极值

3、曲线的凹凸性及拐点4、曲线的渐近线5、函数作图

函数的单调性

单调性判定定理

设函数y

f(x)在区间I上连续,在I对应的开区间I内可导,

0,则f(x)在I上单调递增;0,则f(x)在I上单调递减。

(1)若在I内f(x)(2)若在I内f(x)证明:x1,x2

I,不妨设x1x2,

(x1,x

2)

I

f(x)在[x1,x2]上满足拉格朗日中值定理的条件,

f(x2)

f(x1)

f()(x2

x1)

f(x1)f

(x2)

f(x

)在I上单调递增

解:f(x)在定义域Df

(

x

,

)内连续,

f(x)以x

e

x

10

0划分定义域得:(

,0)

Df

f(x)

(0,)

f(x)在(,0]上单调递减,在[0,)上单调递增。

解:f(x)在定义域Df

(

x

,

)内连续,

f(x)以x

3x

2

0划分定义域得:(

,0)

Df

f(x)

(

0,)

f(x)在(f(x)在x

,0]上单调递增,在[0,

)上单调递增。,

)上单调递增。

0处连续,f(x)在(

例3、讨论函数

f(x)

和g(x)

,

的单调性。

解:f(x)、g(x)在定义域(

)内连续,

f(x

)

1(x0)以x0划分定义域得:f

(

,0)0(0,

)

f(x)

f(x

)在(

,

)上单调递增。

g(x)

2(x0)

以x0划分定义域得:f

(

,0)0(0,

)

f(x)

f(x)在(,0]上单调递减,在[0,

)上单调递增。

单调区间

定义:若函数在某区间内单调增,称该区间为函数的单调增区间。

问题:方法:减

单调增区间、单调减区间统称为单调区间。

如何确定函数的单调区间

首要任务是确定函数单调性的分界点。单调性分界点只可能产生于:驻点与不可导点处

用驻点及不可导点划分函数定义域,在各个开区间内确定

导数的正负,从而确定单调区间。

例4、确定函数f(x)2x

3

9x

2

12x3的单调区间。

解:f(x)在定义域Df

(,

)内连续,

f(x)6x

2

18x12

6(x1)(x2)

x1以x1

1、x

22划分定义域得:Df

(

,1)

1

(1,2)

2

(2,)

f(x)

(

,1]及[2,

)为f(x)的单调增区间,

[1,2]为f(x)的单调减区间。

1x2

2

1例5、确定函数f(x)6

x2的单调区间。解:f(x)在定义域Df

(

,

)内连续,

f(x)

11111

3

x3x1

3

(x0以x1、x0划分定义域得:

Df

(,

1)

1(1,0)0

(0,)

f(x)(,1]为f(x)的单调减区间,[1,

)为f(x)的单调增区间。

x0)

(

例6、证明:当x证明:令f(x)

0时,x

ln(1x)

xln(1x)

)内可导,x(0,

)

则f(x)在[0,且f(x)

1

11

)上连续,在(0,

xx

1

x

f

(x

)在[0,当x即当x

)上单调递增,

xln(1

x)

0时,有f(x)0时,x

ln(1

x)f(0)0

例7、证明:当0证明:令f(x)

x

2

时,tanxsinx2x

tanxsinx2x

则f(x)在[0,)上连续,在(0,)内可导,

22且f(x)

secx

2

cosx2

x(0,)

2

f(x)在[

0,)上单调递增,

2当0即当0

xx

22

时,有f(x)时,tanx

tanx

2x

sinx2xf(0)0

sinx

例8、证明:方程x证明:令f(x)

3

3x

2

6x1

0在区间(0,1)内有唯一实根。

x

3

3x

2

6x1

13

则f(x)在[0,1]上连续,f(0)f(1)

(0,1),使得f()即方程x

f(x)

3

3

3

2

61

0,

3x3x

2

2

6x16x

6

0在区间(0

,1)内至少有一个实根。3(x

1)

2

3

方程x

3

3x

3

2

6x1

2

0在区间(0

,1)内最多有一个实根。

0在区间(0,1)内有唯一实根。

综上可知:方程x

3x6x1

函数的极值

1、定义

设函数y(1)(2)

f(x)在U(x0)内有定义,若xU(x0),都有

f(x)f(x)

f(x0),称f(x0)为函数f(x)的一个极小值,x0极小值点;f(x0),称f(x0)为函数f(x)的一个极大值,x0极大值点;

极大值与极小值统称为极值,极大值点与极小值点统称为极值点。注:(1)极值是局部概念,极大值有可能小于极小值;

(2)闭区间的端点不是极值点。

2、极值存在的必要条件

若xx0是yf(x)的极值点,且yf(x)在x

x0处可导,

则f

(x0)

驻点:f(x)

0的点称为f(x)的驻点。

注:(1)该定理表明f(x)

0的点一定不是极值点;

(2)该定理的逆命题不成立,即驻点不一定是极值点;(3)f(x)的不可导点也可能是极值点。y

x

极值点只可能产生于:驻点和不可导点。

yx

3

3、极值存在的第一充分条件

设x0为f(x)的可能极值点,且f(x)在x0处连续,在U(x0)内可导,(1)若x(2)若x

x0时f(x)

x0时f(x)

0,x

x0时f(x)

x0时f(x)

0,则x0为f(x)的极大值点;0,则x0为f(x)的极小值点;

0,x

(3)若在x0的两侧,f(x)保持同号,则x0不是f(x)的极值点。

例1、求函数f(x)

2x

3

6x

2

18x7的极值。

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)

6x

2

12x18

6(x1)(x3)

x11以x11和x

2

3划分函数定义域,得:

Df

(,1)

1(1,3)3

(3,)

f(x)

f(1)

3为极大值,f(3)

61为极小值。

x2

3

例2、求函数f(x)(x2)(x1)的极值。

,

)内连续,

2

23

解:函数f

(x)在其定义域(

f(x)以x

2(x2)(

4x1)0

x1

14

x

2

2

(x1)

f

(

1

1、x1及x22划分函数定义域,得:

4

,1)14(14,2)2(2,1(1,14)

)

f(x)f(1)

f(2)

1

0为极小值,f()

4

81

64

为极大值。

4、极值存在的第二充分条件

设x0为f(x)的驻点,且f(x0)

0,则x0为f(x)的极值点,

(1)当f(x0)0时,(2)当f(x0)

0时,x0为f(x)的极小值点;x0为f(x)的极大值点。

例3、求函数f(x)

3x

x3

的极值。

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)

33x

2

3(1x)(1

x)

x11f(x)6xf(1)

6

f(1)

6

f(1)2为极小值,f(1)2为极大值。

x2

1

曲线的凹凸性及拐点

1、定义

设函数y

f(x)在区间I上连续,若x1,x2)

)

I,且x1x2,都有

(1)(2)

f(

f(

x1

2

x1

2

x2

x2

f(x1)

2

f(x1)

2

f(x2)

f(x2)

,称曲线yf(x)在I上是向下凸的;

,称曲线yf(x)在I上是向上凸的。

如果一条连续曲线上既有向上凸的部分,也有向下凸的部分,则连续曲线上向上凸部分与向下凸部分的分界点称为曲线的拐点。

2、曲线凸性的判定定理设函数y

f(x)在区间I上连续,在I对应的开区间I内有二阶导数,

(1)若在I内f(x)

0,(2)若在I内f(x)

0,y

f(x)在I上是向下凸的;y

f(x)在I上是向上凸的;

则曲线则曲线

例1、判断曲线f(x)

x

3

3x

2

x1的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)以x

3x

2

6x1f(x)Df

6x6(

,1)

x1

1划分定义域得:

1

(1,

)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[1,

,1]上是向上凸的,

)上是向下凸的。

(1,0)为曲线f(x)的拐点。

例2、判断曲线f(x)x的凹凸性及拐点

,12xDf

4

解:函数f(x)在其定义域()内连续,

2

f(x)以x

4x

3

f(x)0

x0

0划分定义域得:

(,0)

(

0,

)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,曲线f(x)在区间(

,0]上是向下凸的,

)上是向下凸的。

,

)内是向下凸的。曲线f(x)无拐点。

例3、判断曲线f(x)

的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

f(x

)

1,

29

)内连续,

1

f(x)

(x0)

以x0划分定义域得:

Df

(,0)

(0,)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,

,0]上是向下凸的,

)上是向上凸的。(0,0)为曲线f(x)的拐点。

例4、判断曲线f(x)

的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

f(x

)

2,

29

)内连续,

1f(x)(x0)

以x0划分定义域得:

Df

f(x)

(,0)

(0,)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,

,0]上是向上凸的,

)上是向上凸的。曲线f(x)无拐点。

凹凸性的判断

问题:如何确定曲线的凹凸性

方法:首要任务是确定曲线凹凸性的分界点,即拐点。拐点只可能产生于:f(x)

0的点与f(x)不存在的点处。

用上述各点点划分函数定义域,在各个开区间内确定二阶

导数的正负,从而确定凹凸性。

例5、判断曲线f(x)1x29

的凹凸性及拐点。

解:f(x)在定义域Df

(

,

)内连续,

f(x)2119x3f(x)

22129

9(11

9

0x1

以x1、x

0划分定义域得:

Df

(

,1)

1(1,0)0

(0,)

f(x)

x

)x

0)

((

例5、判断曲线f(x)

12x9

的凹凸性及拐点。

(0,

)

Df

f(x)

(,1)

1(1,0)0

曲线f(x)在区间(,1]及[0,)上是向下凸的,

曲线f(x)在区间[1,0]上是向上凸的。

10

(1,)及(0,0)为曲线f(x)的拐点。

9

曲线的渐近线

1、定义

若曲线C上的动点P沿着曲线C无限地远离原点L无限接近,就称直线L是曲线C的一条渐近线。

时,能与某直线

limf(x)若x

A,则直线y

A是曲线yf(x)的水平渐近线。

x

limf(x)

A,

x

limf(x)

A,

设x

x0为函数y

若limx

x

f(x)0

,x

limxf(x)

,x

limxf(x)

f(x)的间断点,

x

x0是曲线y

f(x)的垂直渐近线。

则直线

4、斜渐近线

f(x)lim若x

x

f(x)limxx

k(kk(k

0),且lim[f(x)kx]

x0),且xlim[f(x)kx]

b,b,

f(x)limxx

k(k

0),且xlim[f(x)kx]

b,

则直线y

kx

b是曲线yf(x)的斜渐近线。

2解:

(1x)

2

lim2x1

x(1x)

22

曲线的水平渐近线只有一条:y

2

x

1

是函数的间断点,且2x

2

xlim1

1(

1x

)2

曲线的垂直渐近线只有一条:x1

limf(x)

xx

无斜渐近线。

x

解:

1ex

lim

11

e

x

x

lim

11e

x

1曲线的水平渐近线有两条:y0及y

1

函数无间断点,曲线无垂直渐近线

limf(x)

xx

lim1

xx

f(x)0

(f(x)1)

无斜渐近线。

3

例3、求曲线f(x)

x

x

2

2x3

的渐近线。3

解:

x

lim

x

x

2

2x3

曲线无水平渐近线

x1及x3是函数的间断点,3

且lim

x

3

x1

x

2

2x3

x

lim

x

3

x

2

2x3

曲线的垂直渐近线只有两条:x1及x

3limf(x)3

xxlimxxx(x

22x3)

1且lim[xf(x)1x]lim2x2

3x

xx22x3

2只有一条斜渐近线:yx2

曲线作图

函数作图的主要步骤:1、确定函数y

f(x)的定义域Df,考察函数的奇偶性、周期性;

2、求出下列各点:f(x)

f(x)

0及f(x)不存在的点,0及f(x)不存在的点;

3、以上述各点划分函数定义域,在各定义区间内考察函数的单调性

和凸性,进一步确定极值点和拐点;(列表完成)

4、考察曲线是否有渐近线;

5、在坐标系中描出第2步中的所有点及曲线与坐标轴的交点,

并用光滑曲线连接。

例1、作函数yf(x)

1

1x(

2

x

的图像

,0)(0,

)内连续,2x64x

解:函数f(x)在定义域D

f(x)

xx

3

2

0x2

f(x)

x3

以x3及x

(

,3)

2划分定义域,得:

f

3(

3,2)

2

(2,0)(0,)

f(x)f(x)

y有一条水平渐近线:

1

有一条垂直渐近线:x0

f

f(x)f(x)

(,3)

3(

3,2)

2

(2,0)(0,)

单调性与凹凸性

1、函数单调性

2、极值

3、曲线的凹凸性及拐点4、曲线的渐近线5、函数作图

函数的单调性

单调性判定定理

设函数y

f(x)在区间I上连续,在I对应的开区间I内可导,

0,则f(x)在I上单调递增;0,则f(x)在I上单调递减。

(1)若在I内f(x)(2)若在I内f(x)证明:x1,x2

I,不妨设x1x2,

(x1,x

2)

I

f(x)在[x1,x2]上满足拉格朗日中值定理的条件,

f(x2)

f(x1)

f()(x2

x1)

f(x1)f

(x2)

f(x

)在I上单调递增

解:f(x)在定义域Df

(

x

,

)内连续,

f(x)以x

e

x

10

0划分定义域得:(

,0)

Df

f(x)

(0,)

f(x)在(,0]上单调递减,在[0,)上单调递增。

解:f(x)在定义域Df

(

x

,

)内连续,

f(x)以x

3x

2

0划分定义域得:(

,0)

Df

f(x)

(

0,)

f(x)在(f(x)在x

,0]上单调递增,在[0,

)上单调递增。,

)上单调递增。

0处连续,f(x)在(

例3、讨论函数

f(x)

和g(x)

,

的单调性。

解:f(x)、g(x)在定义域(

)内连续,

f(x

)

1(x0)以x0划分定义域得:f

(

,0)0(0,

)

f(x)

f(x

)在(

,

)上单调递增。

g(x)

2(x0)

以x0划分定义域得:f

(

,0)0(0,

)

f(x)

f(x)在(,0]上单调递减,在[0,

)上单调递增。

单调区间

定义:若函数在某区间内单调增,称该区间为函数的单调增区间。

问题:方法:减

单调增区间、单调减区间统称为单调区间。

如何确定函数的单调区间

首要任务是确定函数单调性的分界点。单调性分界点只可能产生于:驻点与不可导点处

用驻点及不可导点划分函数定义域,在各个开区间内确定

导数的正负,从而确定单调区间。

例4、确定函数f(x)2x

3

9x

2

12x3的单调区间。

解:f(x)在定义域Df

(,

)内连续,

f(x)6x

2

18x12

6(x1)(x2)

x1以x1

1、x

22划分定义域得:Df

(

,1)

1

(1,2)

2

(2,)

f(x)

(

,1]及[2,

)为f(x)的单调增区间,

[1,2]为f(x)的单调减区间。

1x2

2

1例5、确定函数f(x)6

x2的单调区间。解:f(x)在定义域Df

(

,

)内连续,

f(x)

11111

3

x3x1

3

(x0以x1、x0划分定义域得:

Df

(,

1)

1(1,0)0

(0,)

f(x)(,1]为f(x)的单调减区间,[1,

)为f(x)的单调增区间。

x0)

(

例6、证明:当x证明:令f(x)

0时,x

ln(1x)

xln(1x)

)内可导,x(0,

)

则f(x)在[0,且f(x)

1

11

)上连续,在(0,

xx

1

x

f

(x

)在[0,当x即当x

)上单调递增,

xln(1

x)

0时,有f(x)0时,x

ln(1

x)f(0)0

例7、证明:当0证明:令f(x)

x

2

时,tanxsinx2x

tanxsinx2x

则f(x)在[0,)上连续,在(0,)内可导,

22且f(x)

secx

2

cosx2

x(0,)

2

f(x)在[

0,)上单调递增,

2当0即当0

xx

22

时,有f(x)时,tanx

tanx

2x

sinx2xf(0)0

sinx

例8、证明:方程x证明:令f(x)

3

3x

2

6x1

0在区间(0,1)内有唯一实根。

x

3

3x

2

6x1

13

则f(x)在[0,1]上连续,f(0)f(1)

(0,1),使得f()即方程x

f(x)

3

3

3

2

61

0,

3x3x

2

2

6x16x

6

0在区间(0

,1)内至少有一个实根。3(x

1)

2

3

方程x

3

3x

3

2

6x1

2

0在区间(0

,1)内最多有一个实根。

0在区间(0,1)内有唯一实根。

综上可知:方程x

3x6x1

函数的极值

1、定义

设函数y(1)(2)

f(x)在U(x0)内有定义,若xU(x0),都有

f(x)f(x)

f(x0),称f(x0)为函数f(x)的一个极小值,x0极小值点;f(x0),称f(x0)为函数f(x)的一个极大值,x0极大值点;

极大值与极小值统称为极值,极大值点与极小值点统称为极值点。注:(1)极值是局部概念,极大值有可能小于极小值;

(2)闭区间的端点不是极值点。

2、极值存在的必要条件

若xx0是yf(x)的极值点,且yf(x)在x

x0处可导,

则f

(x0)

驻点:f(x)

0的点称为f(x)的驻点。

注:(1)该定理表明f(x)

0的点一定不是极值点;

(2)该定理的逆命题不成立,即驻点不一定是极值点;(3)f(x)的不可导点也可能是极值点。y

x

极值点只可能产生于:驻点和不可导点。

yx

3

3、极值存在的第一充分条件

设x0为f(x)的可能极值点,且f(x)在x0处连续,在U(x0)内可导,(1)若x(2)若x

x0时f(x)

x0时f(x)

0,x

x0时f(x)

x0时f(x)

0,则x0为f(x)的极大值点;0,则x0为f(x)的极小值点;

0,x

(3)若在x0的两侧,f(x)保持同号,则x0不是f(x)的极值点。

例1、求函数f(x)

2x

3

6x

2

18x7的极值。

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)

6x

2

12x18

6(x1)(x3)

x11以x11和x

2

3划分函数定义域,得:

Df

(,1)

1(1,3)3

(3,)

f(x)

f(1)

3为极大值,f(3)

61为极小值。

x2

3

例2、求函数f(x)(x2)(x1)的极值。

,

)内连续,

2

23

解:函数f

(x)在其定义域(

f(x)以x

2(x2)(

4x1)0

x1

14

x

2

2

(x1)

f

(

1

1、x1及x22划分函数定义域,得:

4

,1)14(14,2)2(2,1(1,14)

)

f(x)f(1)

f(2)

1

0为极小值,f()

4

81

64

为极大值。

4、极值存在的第二充分条件

设x0为f(x)的驻点,且f(x0)

0,则x0为f(x)的极值点,

(1)当f(x0)0时,(2)当f(x0)

0时,x0为f(x)的极小值点;x0为f(x)的极大值点。

例3、求函数f(x)

3x

x3

的极值。

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)

33x

2

3(1x)(1

x)

x11f(x)6xf(1)

6

f(1)

6

f(1)2为极小值,f(1)2为极大值。

x2

1

曲线的凹凸性及拐点

1、定义

设函数y

f(x)在区间I上连续,若x1,x2)

)

I,且x1x2,都有

(1)(2)

f(

f(

x1

2

x1

2

x2

x2

f(x1)

2

f(x1)

2

f(x2)

f(x2)

,称曲线yf(x)在I上是向下凸的;

,称曲线yf(x)在I上是向上凸的。

如果一条连续曲线上既有向上凸的部分,也有向下凸的部分,则连续曲线上向上凸部分与向下凸部分的分界点称为曲线的拐点。

2、曲线凸性的判定定理设函数y

f(x)在区间I上连续,在I对应的开区间I内有二阶导数,

(1)若在I内f(x)

0,(2)若在I内f(x)

0,y

f(x)在I上是向下凸的;y

f(x)在I上是向上凸的;

则曲线则曲线

例1、判断曲线f(x)

x

3

3x

2

x1的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

,

)内连续,

f(x)以x

3x

2

6x1f(x)Df

6x6(

,1)

x1

1划分定义域得:

1

(1,

)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[1,

,1]上是向上凸的,

)上是向下凸的。

(1,0)为曲线f(x)的拐点。

例2、判断曲线f(x)x的凹凸性及拐点

,12xDf

4

解:函数f(x)在其定义域()内连续,

2

f(x)以x

4x

3

f(x)0

x0

0划分定义域得:

(,0)

(

0,

)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,曲线f(x)在区间(

,0]上是向下凸的,

)上是向下凸的。

,

)内是向下凸的。曲线f(x)无拐点。

例3、判断曲线f(x)

的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

f(x

)

1,

29

)内连续,

1

f(x)

(x0)

以x0划分定义域得:

Df

(,0)

(0,)

f(x)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,

,0]上是向下凸的,

)上是向上凸的。(0,0)为曲线f(x)的拐点。

例4、判断曲线f(x)

的凹凸性及拐点

解:函数f(x)在其定义域(

f(x

)

2,

29

)内连续,

1f(x)(x0)

以x0划分定义域得:

Df

f(x)

(,0)

(0,)

曲线f(x)在区间(曲线f(x)在区间[0,

,0]上是向上凸的,

)上是向上凸的。曲线f(x)无拐点。

凹凸性的判断

问题:如何确定曲线的凹凸性

方法:首要任务是确定曲线凹凸性的分界点,即拐点。拐点只可能产生于:f(x)

0的点与f(x)不存在的点处。

用上述各点点划分函数定义域,在各个开区间内确定二阶

导数的正负,从而确定凹凸性。

例5、判断曲线f(x)1x29

的凹凸性及拐点。

解:f(x)在定义域Df

(

,

)内连续,

f(x)2119x3f(x)

22129

9(11

9

0x1

以x1、x

0划分定义域得:

Df

(

,1)

1(1,0)0

(0,)

f(x)

x

)x

0)

((

例5、判断曲线f(x)

12x9

的凹凸性及拐点。

(0,

)

Df

f(x)

(,1)

1(1,0)0

曲线f(x)在区间(,1]及[0,)上是向下凸的,

曲线f(x)在区间[1,0]上是向上凸的。

10

(1,)及(0,0)为曲线f(x)的拐点。

9

曲线的渐近线

1、定义

若曲线C上的动点P沿着曲线C无限地远离原点L无限接近,就称直线L是曲线C的一条渐近线。

时,能与某直线

limf(x)若x

A,则直线y

A是曲线yf(x)的水平渐近线。

x

limf(x)

A,

x

limf(x)

A,

设x

x0为函数y

若limx

x

f(x)0

,x

limxf(x)

,x

limxf(x)

f(x)的间断点,

x

x0是曲线y

f(x)的垂直渐近线。

则直线

4、斜渐近线

f(x)lim若x

x

f(x)limxx

k(kk(k

0),且lim[f(x)kx]

x0),且xlim[f(x)kx]

b,b,

f(x)limxx

k(k

0),且xlim[f(x)kx]

b,

则直线y

kx

b是曲线yf(x)的斜渐近线。

2解:

(1x)

2

lim2x1

x(1x)

22

曲线的水平渐近线只有一条:y

2

x

1

是函数的间断点,且2x

2

xlim1

1(

1x

)2

曲线的垂直渐近线只有一条:x1

limf(x)

xx

无斜渐近线。

x

解:

1ex

lim

11

e

x

x

lim

11e

x

1曲线的水平渐近线有两条:y0及y

1

函数无间断点,曲线无垂直渐近线

limf(x)

xx

lim1

xx

f(x)0

(f(x)1)

无斜渐近线。

3

例3、求曲线f(x)

x

x

2

2x3

的渐近线。3

解:

x

lim

x

x

2

2x3

曲线无水平渐近线

x1及x3是函数的间断点,3

且lim

x

3

x1

x

2

2x3

x

lim

x

3

x

2

2x3

曲线的垂直渐近线只有两条:x1及x

3limf(x)3

xxlimxxx(x

22x3)

1且lim[xf(x)1x]lim2x2

3x

xx22x3

2只有一条斜渐近线:yx2

曲线作图

函数作图的主要步骤:1、确定函数y

f(x)的定义域Df,考察函数的奇偶性、周期性;

2、求出下列各点:f(x)

f(x)

0及f(x)不存在的点,0及f(x)不存在的点;

3、以上述各点划分函数定义域,在各定义区间内考察函数的单调性

和凸性,进一步确定极值点和拐点;(列表完成)

4、考察曲线是否有渐近线;

5、在坐标系中描出第2步中的所有点及曲线与坐标轴的交点,

并用光滑曲线连接。

例1、作函数yf(x)

1

1x(

2

x

的图像

,0)(0,

)内连续,2x64x

解:函数f(x)在定义域D

f(x)

xx

3

2

0x2

f(x)

x3

以x3及x

(

,3)

2划分定义域,得:

f

3(

3,2)

2

(2,0)(0,)

f(x)f(x)

y有一条水平渐近线:

1

有一条垂直渐近线:x0

f

f(x)f(x)

(,3)

3(

3,2)

2

(2,0)(0,)


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