求函数y=x^x的单调性?这个函数可以求导么?

问题描述:

求函数y=x^x的单调性?这个函数可以求导么?
x>0这个函数算不算复合函数?若能解决 再判断下y=(1+1/x)^x这个函数同样的问题
重点求这个函数y=(1+1/x)^x的单调性!

1.这个函数可以求导,易知该函数的定义域为X>0
∵x=e^lnx
设f(x)=x^x=e^(xlnx)
f′(x)=e^(xlnx)·(xlnx)′
=e^(xlnx)·(1+lnx)=x^x(1+lnx)
令f′(x)>0,解得x>1/e
f′(x)<0,解得0这里要用到一个重要的函数极限,limx→﹢∞(1+1/x)^x=e[(1+1/x)^x]′=(1+1/x)^x[ln(1+1/x)﹣1/1+x]∵在﹙0,+∞﹚上,(1+1/x)^x>0恒成立∴只需判断ln(1+1/x)﹣1/1+x的符号对h(x)=ln(1+1/x)﹣1/1+x求导得,h′(x)=-1/x(x+1)²<0∴h(x)=ln(1+1/x)﹣1/﹙1+x﹚在﹙0,+∞﹚上单调递减∵ln(1+1/x)﹣1/﹙1+x﹚=[(x+1)ln(1+1/x)﹣1]/(x+1)又∵(x+1)ln(1+1/x)>xln(1+1/x)根据极限的保不等式性limx→﹢∞(x+1)ln(1+1/x)>limx→﹢∞xln(1+1/x)=limx→﹢∞ln(1+1/x)^x=lne=1∴limx→﹢∞(x+1)ln(1+1/x)>1∴在﹙0,+∞﹚上(x+1)ln(1+1/x)﹣1>0恒成立∴[(x+1)ln(1+1/x)﹣1]/(x+1)>0即ln(1+1/x)﹣1/1+x>0∴(1+1/x)^x[ln(1+1/x)﹣1/1+x]>0∴﹙1+1/x﹚^x在﹙0,﹢∞﹚上单调递增这是一个重要的极限,是前几倍的数学家发现的