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什麼是單調性

函數單調性,也稱爲函數的增減性,是指函數在其定義區間內的一種變化趨勢。具體來說:

如果函數 \( f(x) \) 的自變量在其定義區間內增大時,函數值 \( f(x) \) 也隨着增大,則稱該函數在該區間上具有單調遞增性。

如果函數 \( f(x) \) 的自變量在其定義區間內增大時,函數值 \( f(x) \) 隨之減小,則稱該函數在該區間上具有單調遞減性。

單調性是一箇局部概念,它描述了在指定區間內函數值變化與自變量變化的關係。在數學和其他領域中,單調性有着廣泛的應用,例如在優化問題中,單調性原理可以幫助減少搜索空間,從而更快地找到最優解。在實際應用中,單調性原理也用於設計算法和優化模型,如機器學習中的模型和算法設計。

判定函數的單調性通常需要用到函數的導數和導函數。對於單調遞增的函數,其導函數在定義域內大於零;對於單調遞減的函數,其導函數在定義域內小於零。此外,二階導數也可以用來判斷函數的單調性,對於單調遞增的函數,其二階導數在定義域內大於零。