单调性:随 x 增大,函数值升还是降
单调性(monotonicity)刻画一条曲线在某段区间上「往哪个方向走」。它的定义不看某一点的斜率,而是任取两点作比较:在区间上任取 ,若总有 ,称函数在该区间单调递增(increasing);若总有 ,称单调递减(decreasing)。「总有」二字是关键——递增不是「有时升」,而是区间内每一对点都满足。
1 · 拖动 x₁,比较两点的高低
选一条曲线,拖动
,程序取相邻的
(Δ > 0),在曲线上标出
与
。由于
,只需看右边那点比左边高还是低:高则此处递增,低则此处递减。曲线下方按各区间的升降分段着色——绿底是递增区间、红底是递减区间,它与两点比较的结论一致。
单调性总是相对于某个区间而言。像
在整个定义域上既非递增也非递减,但拆成
与
两段后,各自是递减、递增。谈单调性务必带上区间;f(x) = 1/x 更要注意:它在
与
上各自递减,但不能说它在整个定义域上递减(取
、
反而
)。