题目
求函数y=xe^-x的单调区间.
求函数$$y=xe^{-x}$$的单调区间.
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查利用导数求函数的单调区间,涉及导数的计算和导数符号分析。
解题核心思路:
- 求导:对函数$y = x e^{-x}$使用乘积法则求导,得到$y' = e^{-x}(1 - x)$。
- 分析导数符号:由于$e^{-x} > 0$恒成立,导数的符号由$(1 - x)$决定。
- 确定单调区间:根据导数的正负,划分函数的单调递增和递减区间。
破题关键点:
- 正确应用乘积法则计算导数。
- 利用指数函数的正性简化导数符号分析。
- 临界点$x=1$是单调性变化的分界点。
-
求导:
函数$y = x e^{-x}$由$x$和$e^{-x}$相乘构成,使用乘积法则:
$y' = \frac{d}{dx}(x) \cdot e^{-x} + x \cdot \frac{d}{dx}(e^{-x}) = 1 \cdot e^{-x} + x \cdot (-e^{-x}) = e^{-x}(1 - x).$ -
分析导数符号:
- $e^{-x}$恒正:无论$x$取何值,$e^{-x} > 0$。
- 导数符号由$(1 - x)$决定:
- 当$1 - x > 0$(即$x < 1$)时,$y' > 0$,函数单调递增。
- 当$1 - x < 0$(即$x > 1$)时,$y' < 0$,函数单调递减。
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确定单调区间:
- 递增区间:$(-\infty, 1)$。
- 递减区间:$(1, +\infty)$。