根据函数单调性的定义,证明函数f (x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是减函数.
问题描述:
根据函数单调性的定义,证明函数f (x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是减函数.
答
证明:证法一:在(-∞,+∞)上任取x1,x2且x1<x2
则f(x2)-f(x1)=x13-x23=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)
∵x1<x2,
∴x1-x2<0.
当x1x2<0时,有x12+x1x2+x22=(x1+x2)2-x1x2>0;
当x1x2≥0时,有x12+x1x2+x22>0;
∴f(x2)-f(x1)=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)<0.
即f(x2)<f(x1)
所以,函数f(x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是减函数.
证法二:在(-∞,+∞)上任取x1,x2,且x1<x2,
则f(x2)-f(x1)=x13-x23=(x1-x2)(x12+x1x2+x22).
∵x1<x2,
∴x1-x2<0.
∵x1,x2不同时为零,
∴x12+x22>0.
又∵x12+x22>
(x12+x22)≥|x1x2|≥-x1x21 2
∴x12+x1x2+x22>0,
∴f(x2)-f(x1)=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)<0.
即f(x2)<f(x1).
所以,函数f(x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是减函数.
答案解析:利用原始的定义进行证明,在(-∞,+∞)上任取x1,x2且x1<x2,只要证f(x2)<f(x1)就可以可,把x1和x2分别代入函数f (x)=-x3+1进行证明.
考试点:函数单调性的判断与证明.
知识点:此题主要考查函数的单调性,解题的关键是利用原始定义进行证明,是一道基础题.