题目
【题目】函数 y=e^(-x) 在区间 (-∞,+∞) 内().A. 单调递增且图像是凹的曲线B. 单调递增且图像是凸的曲线C. 单调递减且图像是凹的曲线D. 单调递减且图像是凸的曲线
【题目】函数 y=e^(-x) 在区间 (-∞,+∞) 内().
A. 单调递增且图像是凹的曲线
B. 单调递增且图像是凸的曲线
C. 单调递减且图像是凹的曲线
D. 单调递减且图像是凸的曲线
题目解答
答案
C. 单调递减且图像是凹的曲线
解析
考查要点:本题主要考查函数的单调性和凹凸性的判断,需要结合导数的符号进行分析。
解题核心思路:
- 单调性:通过一阶导数的符号判断函数在区间内的增减趋势。
- 凹凸性:通过二阶导数的符号判断曲线的凹凸方向。
破题关键点:
- 一阶导数:计算 $y' = -e^{-x}$,符号恒为负,说明函数单调递减。
- 二阶导数:计算 $y'' = e^{-x}$,符号恒为正,说明曲线是凹的。
单调性分析
函数 $y = e^{-x}$ 的一阶导数为:
$y' = \frac{d}{dx} e^{-x} = -e^{-x}$
由于 $e^{-x} > 0$ 对任意 $x \in (-\infty, +\infty)$ 成立,因此 $y' = -e^{-x} < 0$,说明函数在整个实数范围内单调递减。
凹凸性分析
函数的二阶导数为:
$y'' = \frac{d}{dx} (-e^{-x}) = e^{-x}$
同样,$e^{-x} > 0$ 对任意 $x \in (-\infty, +\infty)$ 成立,因此 $y'' > 0$,说明曲线在区间内是凹的。
结论:函数 $y = e^{-x}$ 在区间 $(-\infty, +\infty)$ 内单调递减且图像是凹的曲线,对应选项 C。