导数与函数的单调性

下面来学习如何通过来判断函数的与凹凸性。

1 导数与函数的单调性
设函数,在,则:

(1)若在,且等号仅在有限多个点处成立,那么函数

(2)若在,且等号仅在有限多个点处成立,那么函数

上述定理不进行严格证明,下面通过图形来直观地解释。若函数上各点的斜率都为正,如下图所示。因为是曲线的线性近似,所以容易想象,此时函数

函数上各点的微分斜率都为正,其在上严格单调递增

增加有限的几个的点并不影响函数,如下图所示。

有限的几个的点不影响函数上严格单调递增

但像下图这样,时有,即有一段满足,此时函数上就变为,不再严格了。此时有无限多个的点。

时有,函数上为单调递增

的情况以此类推,这里就不再赘述了。

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