关于导数的一道题f(x)连续,且x=0处的导数大于零,那么存在一个数a,使得A.f(x)在(0,a)内单调递增 B.f(x)在(0,a)内有 f(x)>f(0)答案选的B,我纠结的是为什么不选A,我觉得A也正确嘛,说说理由

问题描述:

关于导数的一道题
f(x)连续,且x=0处的导数大于零,那么存在一个数a,使得
A.f(x)在(0,a)内单调递增 B.f(x)在(0,a)内有 f(x)>f(0)
答案选的B,我纠结的是为什么不选A,我觉得A也正确嘛,说说理由

f'(0)>0只表明在0点函数是增加的,但是在任何一个有限的局部(0,a)都不能肯定它是增函数。
0点附近左边比它函数值小右边比它大,完全不同于(0,a)区间内任意两点左边函数值小于右边的。前者只涉及其他点和0点函数值的比较,后者涉及的却是一个区间内任意两点函数值的比较。

一楼不对的
首先,f'(0)= lim[f(x)-f(0)]/(x-0) >0 (由导数的定义)
x->o
由于题目规定x∈(0,a)而a大于零,因此(x-0)>0
推出f(x)>f(0),因此B一定对
其次,关于A为什么不对
我们知道,函数在某段连续,不保证导函数在这段区间内连续,只保证它存在
而A要求导函数在(0,a)内大于等于零(等不等于不重要)
现在题目只给出导函数在x=0处大于零,而在下一个数它很可能就跳到小于零了
因为它可以不连续
事实上,A的要求是导函数在(0,a)上连续,并要求a属于0的一个小领域

我们可以找一个满足条件的函数f,使得f在任何的(0,a)内不单调.
考虑下面的分段形式定义的函数
f(x) = x^2 * sin(1/x) + x/2,当x不等于0;
0,当x等于0;
容易知道f'(0) = 1/2 > 0,
当x不为零时,f'(x) = 2x*sin(1/x) - cos(1/x) + 1/2.
不论a是多小的正数,
在(0,a)内,总有点1/(2n*pi),使得f'(1/(2n*pi)) = - 1/2 这说明f在(0,a)内不是单调增的;
在(0,a)内,也总有点1/(2n*pi + pi),使得f'(1/(2n*pi + pi)) = 3/2 > 0,
这说明f在(0,a)内不是单调减的;
也就是说,无论正数a多小,f(x)在(0,a)内都不单调.
这里例子可以吗?

f(x)在(0,a)内单调递增 还包括f(x)>=f(0)这种情况