第3章 · 第3-4-2题

exercise

📝 题目

2.判定函数 $f(x)=x+\cos x$ 的单调性.

💡 答案与解析

[AI解答]

[AI解答] 要判定函数 $ f(x) = x + \cos x $ 的单调性,首先计算其导数:

$$ f'(x) = \frac{d}{dx}(x + \cos x) = 1 - \sin x. $$

由于对任意实数 $ x $,有 $$ -1 \leq \sin x \leq 1, $$ 因此 $$ 1 - \sin x \geq 0, $$ 且等号仅在 $\sin x = 1$ 时成立,即当 $$ x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi,\quad k \in \mathbb{Z}. $$ 在这些孤立点上导数为零,其余所有点导数均大于零。

根据函数单调性的判定定理:若函数在区间上可导且导数非负,且不在任何子区间上恒为零,则函数在该区间上严格单调递增。因此,$ f(x) = x + \cos x $ 在 $\mathbb{R}$ 上严格单调递增。

难度:★☆☆☆☆