要找到函数 \( f(x) \) 的单调区间,我们需要按照以下步骤进行: 1. **求导**:首先对函数 \( f(x) \) 求导,得到 \( f'(x) \)。 2. **找导数的零点**:解方程 \( f'(x) = 0 \),找出导数为零的点。这些点是函数可能改变单调性的点。 3. **分析符号**:将导数 \( f'(x) \) 的零点分割的区间进行分析。在每个区间内选择一个测试点,并计算该点处的导数值。根据导数的符号(正或负)来判断: - 如果 \( f'(x) > 0 \),则函数在该区间内单调递增。 - 如果 \( f'(x) < 0 \),则函数在该区间内单调递减。 4. **总结单调区间**:根据上述分析,确定每个区间内的单调性,从而总结出函数的单调区间。 ### 例子: 假设我们要分析 \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \) 的单调区间。 1. **求导**: \[ f'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x - 2) \] 2. **找零点**: \[ 3x(x - 2) = 0 \implies x = 0 \quad \text{或} \quad x = 2 \] 3. **分析符号**:将零点 \( 0 \) 和 \( 2 \) 划分区间: - 区间 \( (-\infty, 0) \):选择 \( x = -1 \),得 \( f'(-1) = 3(-1)(-3) > 0 \)(单调递增) - 区间 \( (0, 2) \):选择 \( x = 1 \),得 \( f'(1) = 3(1)(-1) < 0 \)(单调递减) - 区间 \( (2, +\infty) \):选择 \( x = 3 \),得 \( f'(3) = 3(3)(1) > 0 \)(单调递增) 4. **总结单调区间**: - 单调递增区间:\( (-\infty, 0) \) 和 \( (2, +\infty) \) - 单调递减区间:\( (0, 2) \) 通过以上步骤,你可以求出任意函数的单调区间。