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周焕的黑历史(第2页)

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原则是:同增或同减则复合函数增;一增一减则复合函数减。”

秦臆博努力理解:“同增同减增,一增一减减……”

她一边默念口诀,一边对照笔记上的例子。

周焕继续引导:“所以,在u单调递减的区间(-∞,1)上,外层f增,内层u减,一增一减,所以g(x)在(-∞,1)上……”

“减!”

秦臆博抢答,眼睛亮了一下。

“在u单调递增的区间(1,+∞)上,外层f增,内层u增,同增,所以g(x)在(1,+∞)上……”

“增!”

秦臆博感觉自己好像摸到了一点门道,但随即又想到关键,“那……怎么用定义法证明呢?老师刚才好像提了一句……”

周焕看了她一眼,似乎有些意外她会主动问证明。

他拿起笔,在笔记的空白处快速写下:

【设x1<x2,且x1,x2∈(1,+∞),

则u(x1)=x1^2-2x1,u(x2)=x2^2-2x2,

∵x1<x2>1,∴u(x1)<u(x2)(因u在(1,+∞)增),

又∵f(u)在R上增,且u(x1)<u(x2),

所以f(u(x1))<f(u(x2)),即g(x1)<g(x2),

故g(x)在(1,+∞)上单调递增。

步骤简洁,逻辑跳跃。

秦臆博盯着那几行推导,眉头越皱越紧。

“等等……”

她小声打断,指着第二步到第三步,“这里……为什么因为x1<x2>1,就能直接推出u(x1)<u(x2)?怎么证的u在(1,+∞)增?好像跳过了?”

周焕笔尖一顿,似乎没料到她会卡在这里。

他重新看向她,眼神里带着一丝探究:“u=x^2-2x,二次函数,对称轴x=1,开口向上,在对称轴右侧单调递增。

这是基础性质。”

“我知道开口向上,对称轴右边增……”

秦臆博有点急,“但具体证明……就是设x1<x2都在(1,+∞),然后作差u(x2)-u(x1)=(x2^2-2x2)-(x1^2-2x1)=(x2^2-x1^2)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1)-2(x2-x1)=(x2-x1)(x2+x1-2)……”

她磕磕绊绊地回忆着普通班老师教的作差法,算到这里卡壳了,“然后……因为x2>x1>1,所以x2-x1>0,x2+x1>2,所以x2+x1-2>0……所以整个乘积大于零?所以u(x2)>u(x1)?”

她不太确定地看向周焕。

周焕眼中掠过一丝了然。

他明白了,她的基础薄弱点在于,对“已知的基础性质”

如何严谨地用定义法推导出来,这个过程是模糊的。

她可能背下了“开口向上对称轴右侧增”

这个结论,但对支撑这个结论的底层逻辑——定义法证明的完整步骤和变形技巧——并不熟练。

“对。”

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