∫π每天一道数学题

函数单调性与奇偶性的判断

ƒ 函数与导数基础版

判断下列说法是否正确: (1)若定义在 R 上的函数 f(x)f(x) 满足 f(2)>f(1)f(2)>f(1),则函数 f(x)f(x) 是增函数; (2)若定义在 R 上的函数 f(x)f(x) 满足 f(2)>f(1)f(2)>f(1),则函数 f(x)f(x) 不是减函数; (3)若 f(x)f(x) 在区间 (0,+∞)(0,+\infty) 上单调递增,则 f(x)f(x) 是 R 上的增函数; (4)若定义在 R 上的函数 f(x)f(x) 满足 f(0)=0f(0)=0,则 f(x)f(x) 是奇函数。

解析

分析:单调性与奇偶性都有严格定义,不能由一两个函数值推断。逐个判断。

(1)"若 f(2)>f(1)f(2)>f(1),则 f(x)f(x) 是增函数"

错误。增函数要求对定义域内任意 x1<x2x_1<x_2 都有 f(x1)<f(x2)f(x_1)<f(x_2),只验证了一对值远远不够。

反例:

f(x)={10,x=25,x=10,其它f(x)=\begin{cases}10, & x=2\\ 5, & x=1\\ 0, & \text{其它}\end{cases}

满足 f(2)>f(1)f(2)>f(1) 但不是增函数。

(2)"若 f(2)>f(1)f(2)>f(1),则 f(x)f(x) 不是减函数"

正确。减函数要求对任意 x1<x2x_1<x_2 都有 f(x1)≥f(x2)f(x_1)\ge f(x_2)。现在 1<21<2 却有 f(1)<f(2)f(1)<f(2),直接违反了减函数定义,所以一定不是减函数。

(3)"若 f(x)f(x) 在 (0,+∞)(0,+\infty) 上单调递增,则 f(x)f(x) 是 R\mathbf{R} 上的增函数"

错误。函数在某个区间递增,不代表在整个定义域递增。

反例:

f(x)={−x,x≤0x,x>0f(x)=\begin{cases}-x, & x\le 0\\ x, & x>0\end{cases}

在 (0,+∞)(0,+\infty) 上递增,但在 R\mathbf{R} 上不是增函数(取 x1=−1,x2=1x_1=-1,x_2=1 有 f(x1)=1>1=f(x2)f(x_1)=1>1=f(x_2) 的矛盾情况)。

(4)"若 f(0)=0f(0)=0,则 f(x)f(x) 是奇函数"

错误。奇函数要求对定义域内所有 xx 都有 f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x)。f(0)=0f(0)=0 只是必要条件,远不充分。

反例:

f(x)=x2f(x)=x^2

满足 f(0)=0f(0)=0,但它是偶函数不是奇函数。

答案

(1)错;(2)对;(3)错;(4)错。只有(2)成立。

关键:单调性与奇偶性都是"对任意 xx"的全称命题,举一个正例不能证明,举一个反例足以推翻。