Cómo demostrar que una función está aumentando

Para mostrar que [matemática] f (x) [/ matemática] está aumentando, el objetivo siempre es mostrar que si [matemática] x <y [/ matemática] entonces [matemática] f (x) 0 [/ math]. Sin embargo, no siempre puedes hacerlo de esta manera.

Hagamos un ejemplo donde funciona el método derivado. Considere [matemáticas] f (x) = x ^ 3 + x [/ matemáticas]. Esta es una función creciente ya que [math] f ‘(x) = 3x ^ 2 + 1 [/ math] siempre es mayor o igual a 1, ya que [math] x ^ 2 \ geq 0 [/ math]. (Gráfico [matemáticas] f (x) [/ matemáticas] y [matemáticas] f ‘(x) [/ matemáticas]!)

Sin embargo, solo comprobar que la derivada es positiva no funciona si su dominio no es un intervalo. Por ejemplo, considere la función [matemática] f (x): (-1,1) \ cup (2,4) [/ matemática] definida por [matemática] f (x) = x [/ matemática] en [matemática] (-1,1) [/ matemática] y [matemática] f (x) = x – 4 [/ matemática] en [matemática] (2,4) [/ matemática]. La derivada siempre es positiva: [matemática] f ‘(x) = 1 [/ matemática] para [matemática] x [/ matemática] en [matemática] (- 1,1) \ cup (2,4) [/ matemática] . A pesar de esto, [matemática] f (x) [/ matemática] no es una función creciente, ya que [matemática] 0 <3 [/ matemática] pero [matemática] f (0) = 0 [/ matemática] no es menor que [ matemáticas] f (3) = -1 [/ matemáticas]. (Gráfico [matemáticas] f (x) [/ matemáticas] y [matemáticas] f ‘(x) [/ matemáticas]!)

Por el contrario, ¡no todas las funciones de aumento tienen [math] f ‘(x)> 0 [/ math]! Por ejemplo, tome [math] f (x) = x ^ 3 [/ math]. Como [math] x <y [/ math] implica [math] x ^ 3 <y ^ 3 [/ math], [math] f [/ math] es una función creciente, pero su derivada no siempre es positiva. De hecho, [matemáticas] f ‘(0) = 0 [/ matemáticas].

La situación empeora cuando tiene funciones que realmente no tienen derivadas. Tomemos, por ejemplo, la función [matemáticas] f (n) = n! [/ Matemáticas], definida para los enteros positivos. [math] f (x) [/ math] está aumentando, pero ni siquiera tiene una derivada.

ensayo demuestra que su derivada siempre es positiva> por ejemplo, x ^ 3 es una función creciente porque su derivada es 3x ^ 2 y x ^ 2 siempre será positiva en R ^ 1

Si. X. sea cualquier variable, el símbolo #X se usa para denotar un aumento en el valor de la función o variable. Deje que # representa la pequeña ‘d’ griega y se pronuncia delta. # X no significa # × X. Los símbolos no deben separarse. Por lo tanto, #X significa “un incremento en X”

Si. Y = f (x)

Y + # Y = f (x + # x)

# Y = f (x + # x) -f (x) (recuperar Y = f (x)

Algunas formas de hacerlo:

  1. Demuestre que para todo x, y, x> y => f (x)> f (y)
  2. Si su función es diferenciable, encuentre su derivada: su función aumenta cada vez que su derivada es positiva.

Elija la forma más adecuada, pero estos 2 deberían cubrir la mayoría de sus casos.

Una función diferenciable aumenta en un punto particular si su derivada es positiva allí. Sin embargo, si no es diferenciable, es posible que tenga que hacer algo más: depende de cómo se da o define la función.

Después de tomar la diferenciación si ve que la función diferenciada f` (x) aumenta para un cierto rango de valor de x, la función aumenta para esos valores de x

Para probar que [math] f (x) [/ math] está aumentando, demuestre que el rango de [math] f ‘(x) [/ math] está por encima de [math] 0 [/ math].