【增函数加增函数还是增函数吗】在数学中,函数的单调性是一个重要的性质。当我们讨论“增函数加增函数是否还是增函数”时,实际上是在探讨两个增函数相加后的函数是否仍然保持单调递增的性质。
为了更清晰地理解这一问题,我们可以通过理论分析和实例验证来总结其规律。
一、理论分析
1. 增函数的定义:
如果对于任意 $ x_1 < x_2 $,都有 $ f(x_1) < f(x_2) $,则称函数 $ f(x) $ 是增函数(或严格增函数)。
2. 增函数的和:
设 $ f(x) $ 和 $ g(x) $ 都是增函数,则它们的和 $ h(x) = f(x) + g(x) $ 是否也是增函数?
我们可以从导数的角度来判断:
- 若 $ f'(x) > 0 $ 且 $ g'(x) > 0 $,那么 $ h'(x) = f'(x) + g'(x) > 0 $,因此 $ h(x) $ 也是增函数。
- 因此,两个增函数的和仍然是增函数。
二、实例验证
以下是一些常见的增函数及其和的例子:
| 函数1 $ f(x) $ | 函数2 $ g(x) $ | 和 $ h(x) = f(x) + g(x) $ | 是否为增函数 |
| $ f(x) = x $ | $ g(x) = x $ | $ h(x) = 2x $ | 是 |
| $ f(x) = e^x $ | $ g(x) = \ln x $ (定义域 $ x > 0 $) | $ h(x) = e^x + \ln x $ | 是 |
| $ f(x) = x^3 $ | $ g(x) = x $ | $ h(x) = x^3 + x $ | 是 |
| $ f(x) = \sqrt{x} $ | $ g(x) = \sin x $ (定义域 $ x \in [0, \pi] $) | $ h(x) = \sqrt{x} + \sin x $ | 是 |
三、总结
通过理论分析和实例验证可以得出以下结论:
- 两个增函数的和仍然是增函数,前提是它们的定义域相同,并且在该定义域内均满足增函数的条件。
- 这是因为两个正导数的和仍然是正导数,从而保证了函数的单调性不变。
四、注意事项
虽然大多数情况下两个增函数的和仍然是增函数,但在某些特殊情况下需要注意以下几点:
- 如果两个函数的定义域不同,它们的和可能无法定义。
- 如果其中一个函数不是严格增函数,而是非严格增函数(即允许相等),那么它们的和可能也变为非严格增函数。
- 在某些不连续或分段定义的函数中,需要特别注意函数的单调性变化。
结论:
增函数加增函数还是增函数。


