题目内容

用单调函数的定义求函数f(x)=x3-3x的单调区间.

思路解析:紧扣单调函数的定义是研究函数单调性的重要方法.

:任取x1,x2R,且-∞<x1<x2<+∞,

f(x1)-f(x2)=(x13-3x1)-(x23-3x2)=(x13-x23)-3(x1-x2)=(x1-x2)[(x22+x1x2+x12)-3].

∵ x1<x2,∴x1-x2<0.令x1=x2=t,则x22+x1x2+x12-3=3t2-3=0.

∴t=-1,1.

①在区间(-∞,-1)上,x22+x1x2+x12>3,∴ x22+x1x2+x12-3>0.

∴f(x1)<f(x2).∴函数f(x)=x3-3x在区间(-∞,-1)上是增函数;

②在区间(-1,-1)上,x22+x1x2+x12<3,∴ x22+x1x2+x12-3<0.

∴f(x1)>f(x2).∴函数f(x)=x3-3x在区间(-1,1)上是减函数;

③在区间(1,+∞)上,x22+x1x2+x12>3,∴ x22+x1x2+x12-3>0.

∴f(x1)<f(x2).∴函数f(x)=x3-3x2-9x在区间(1,+∞)上是增函数.

深化升华

利用函数的单调性的定义可以研究函数的单调区间.求单调区间的关键是找到增、减变化的分界点.在“作差”“变形”后,一部分的符号已经确定,而一部分的符号不确定,分析这一部分的符号变化就可以找到增、减分界点,而x1,x2是定义域上任意取的,在此可以认为x1,x2无限接近于某个值,再令这部分等于零即可求得增、减分界点.

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