【增函数乘增函数口诀】在数学中,函数的单调性是研究函数性质的重要内容之一。当我们讨论两个增函数相乘时,其结果的单调性并不总是简单的“增函数乘增函数仍是增函数”,而是需要根据具体情况进行分析。为了便于记忆和理解,这里总结出一个“增函数乘增函数”的判断口诀,并结合实例进行说明。
一、增函数乘增函数口诀
口诀:
> 同号增,异号减;正负分界看零点。
这句话的意思是:
- 当两个增函数在某一区间内都为正或都为负时,它们的乘积在该区间内可能是增函数;
- 若一个为正,另一个为负,则乘积可能为减函数;
- 在乘积函数的零点附近,需特别注意符号的变化,以判断单调性的变化。
二、总结与表格
| 情况 | 函数1(f(x)) | 函数2(g(x)) | 乘积 f(x)·g(x) | 单调性 | 说明 |
| 1 | 增函数(正) | 增函数(正) | 增函数 | 可能增 | 正数×正数=正,若增长趋势一致,乘积仍可能为增 |
| 2 | 增函数(正) | 增函数(负) | 减函数 | 可能减 | 正×负=负,且两函数均递增,可能导致乘积递减 |
| 3 | 增函数(负) | 增函数(负) | 增函数 | 可能增 | 负数×负数=正,若绝对值递增,乘积可能为增 |
| 4 | 增函数(正) | 增函数(正) | 增函数 | 可能增 | 同上,但需考虑导数计算 |
| 5 | 增函数(正) | 增函数(0附近) | 不确定 | 需分析 | 乘积在0附近可能有极值点 |
三、实例分析
例1:
设 $ f(x) = x $,$ g(x) = x + 1 $,两者均为增函数,且在定义域内均为正。
- 乘积:$ h(x) = x(x + 1) = x^2 + x $
- 导数:$ h'(x) = 2x + 1 $
- 当 $ x > -\frac{1}{2} $ 时,$ h'(x) > 0 $,即乘积为增函数。
例2:
设 $ f(x) = x $,$ g(x) = -x + 1 $,前者为增函数,后者在 $ x < 1 $ 时为增函数(负值)。
- 乘积:$ h(x) = x(-x + 1) = -x^2 + x $
- 导数:$ h'(x) = -2x + 1 $
- 当 $ x < \frac{1}{2} $ 时,$ h'(x) > 0 $,乘积为增函数;当 $ x > \frac{1}{2} $ 时,$ h'(x) < 0 $,乘积为减函数。
四、注意事项
1. 符号一致性:两个增函数的乘积是否为增函数,取决于它们的符号是否一致。
2. 导数分析:仅凭口诀无法完全确定单调性,最终仍需通过求导判断。
3. 零点影响:乘积函数的零点可能会改变单调性,需特别关注。
五、总结
“增函数乘增函数”并非一定为增函数,其结果取决于两个函数的符号、增长趋势以及零点位置。掌握这一口诀有助于快速判断乘积函数的单调性,但在实际应用中仍需结合导数分析,确保结论准确。
如需进一步探讨其他类型函数的乘积性质,可继续关注相关话题。


