kaoyan1basic 高等数学 第158题
📝 题目
### 第158题 设 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 可导,且 $f^{\prime}\left(x_{0}\right)>0$ ,则 $\exists \delta>0$ ,使得 (A)$f(x)$ 在 $\left(x_{0}-\delta, x_{0}+\delta\right)$ 单调上升. (B)$f(x)>f\left(x_{0}\right), x \in\left(x_{0}-\delta, x_{0}+\delta\right), x \neq x_{0}$ . (C)$f(x)>f\left(x_{0}\right), x \in\left(x_{0}, x_{0}+\delta\right)$ . (D)$f(x)
💡 答案解析
**答案**:C **解析**: 步骤1:由导数定义 $\displaystyle f'(x_0)=\lim_{x \to x_0} \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} > 0$,由极限保号性,存在 $\delta>0$,当 $x \in (x_0, x_0+\delta)$ 时,$\displaystyle \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} > 0$,故 $f(x) > f(x_0)$。 步骤2:当 $x \in (x_0-\delta, x_0)$ 时,$x-x_0<0$,则 $f(x)-f(x_0)<0$,即 $f(x)
📋 详细解题步骤
步骤 1/3
目标:利用导数定义和极限保号性
由导数定义,$f'(x_0)=\lim_{x \to x_0} \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} > 0$。根据极限保号性,存在 $\delta>0$,使得当 $x \in (x_0, x_0+\delta)$ 时,$\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} > 0$。由于 $x-x_0>0$,故 $f(x)-f(x_0)>0$,即 $f(x)>f(x_0)$。
公式:$f'(x_0)=\lim_{x \to x_0} \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$
提示:注意极限保号性:若极限大于0,则存在邻域内函数值大于0。
步骤 2/3
目标:分析左侧邻域情况
当 $x \in (x_0-\delta, x_0)$ 时,$x-x_0<0$,由保号性知 $\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0} > 0$,但分母为负,故分子 $f(x)-f(x_0)<0$,即 $f(x)
公式:无
提示:注意分母符号对不等式方向的影响。
步骤 3/3
目标:判断选项
选项A错误,因为导数大于0只能保证局部单调,但不能保证整个邻域单调(反例:$f(x)=x+2x^2\sin\frac{1}{x}$ 在 $x=0$ 处导数为1,但任何邻域内不单调)。选项B错误,因为左侧邻域 $f(x)f(x_0)$。选项D错误,应为左侧邻域。
公式:无
提示:导数大于0不能推出邻域内单调递增,只能推出右侧大于、左侧小于。
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