题目
1.若f(x)在(a,b)内满足f'(x)<0,则f(x)在(a,b)内是单调减少的.()
1.若
$f(x)$
在(a,b)内满足
$f'(x)<0$
,则
$f(x)$
在(a,b)内是单调减少的.()
题目解答
答案
根据导数的定义,若 $ f'(x) < 0 $ 对于所有 $ x \in (a, b) $,则函数 $ f(x) $ 在该区间内每一点的斜率为负。由拉格朗日中值定理,对于任意 $ x_1, x_2 \in (a, b) $ 且 $ x_1 < x_2 $,存在 $ c \in (x_1, x_2) $ 满足:
\[
f'(c) = \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1} < 0
\]
由于 $ x_2 - x_1 > 0 $,故 $ f(x_2) - f(x_1) < 0 $,即 $ f(x_2) < f(x_1) $。因此,$ f(x) $ 在 $(a, b)$ 内单调减少。
答案:$\boxed{\sqrt{}}$
解析
考查要点:本题主要考查导数与函数单调性的关系,以及如何利用导数的符号判断函数的增减性。
解题核心思路:
若函数在区间内的导数始终小于零,则函数在该区间内单调递减。关键在于理解导数的几何意义(切线斜率)以及拉格朗日中值定理的应用,通过任意两点的函数值差与导数的关系推导结论。
破题关键点:
- 导数的符号决定函数的增减趋势;
- 拉格朗日中值定理建立函数值差与导数的联系。
步骤1:理解导数的几何意义
若 $f'(x) < 0$ 在区间 $(a, b)$ 内成立,则函数在该区间内每一点的切线斜率为负,说明函数值随 $x$ 增大而减小。
步骤2:应用拉格朗日中值定理
对于任意 $x_1, x_2 \in (a, b)$ 且 $x_1 < x_2$,根据拉格朗日中值定理,存在 $c \in (x_1, x_2)$,使得:
$f'(c) = \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}$
步骤3:分析导数的符号
由于 $f'(c) < 0$ 且 $x_2 - x_1 > 0$,代入上式得:
$\frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1} < 0 \implies f(x_2) - f(x_1) < 0 \implies f(x_2) < f(x_1)$
结论:
对于任意 $x_1 < x_2$,均有 $f(x_2) < f(x_1)$,因此 $f(x)$ 在 $(a, b)$ 内单调减少。