格物学 力学圆周运动

竖直平面内的圆周运动-圆周运动知识点课后基础自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率100.0%

2025-06-08
竖直平面内的圆周运动-圆周运动知识点课后基础自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率100.0%

首先分析题目要求:这是一道关于函数单调性的问题,需要证明函数 $$f(x) = \frac{x}{x^2 + 1}$$ 在区间 $$[1, +\infty)$$ 上的单调性。

步骤1:理解函数定义
函数定义为 $$f(x) = \frac{x}{x^2 + 1}$$,定义域为全体实数,因为分母 $$x^2 + 1 \geq 1 \neq 0$$。

步骤2:求导分析单调性
为了判断函数的单调性,我们计算它的导数: $$f'(x) = \frac{(1)(x^2 + 1) - x(2x)}{(x^2 + 1)^2} = \frac{x^2 + 1 - 2x^2}{(x^2 + 1)^2} = \frac{1 - x^2}{(x^2 + 1)^2}$$

步骤3:分析导数的符号
由于分母 $$(x^2 + 1)^2 > 0$$ 恒成立,导数的符号由分子 $$1 - x^2$$ 决定: - 当 $$x \in [1, +\infty)$$ 时,$$x^2 \geq 1$$,因此 $$1 - x^2 \leq 0$$。
这表明 $$f'(x) \leq 0$$,即函数 $$f(x)$$ 在区间 $$[1, +\infty)$$ 上单调递减。

结论
综上所述,函数 $$f(x) = \frac{x}{x^2 + 1}$$ 在区间 $$[1, +\infty)$$ 上是单调递减的。

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