الرياضيات · المسرد

ما معنى متزايدة، متناقصة؟

يُعرف أيضًا باسم: دالة متزايدة · دالة متناقصة

تعريف 3.8 رياضيات المرحلة الثانوية · الفصل 3 — الدوال

لتكن ff معرَّفة على فترة II.

  • تكون ff متزايدة على II إذا كان، من أجل كل u,vIu, v \in I، u<vu < v يستلزم f(u)f(v)f(u) \leq f(v): أي أن الخرج ينمو مع الدخل، ويصعد المنحنى من اليسار إلى اليمين.
  • وتكون ff متناقصة على II إذا كان u<vu < v يستلزم f(u)f(v)f(u) \geq f(v): أي أن المنحنى يهبط من اليسار إلى اليمين.

ومع المتراجحات التامة f(u)<f(v)f(u) < f(v) (على الترتيب >>) نقول إنها متزايدة تمامًا (على الترتيب متناقصة تمامًا).

أمثلة

مثال 3.10

لننظر في الدالة الممثَّلة أدناه على [2,4]\intcc{-2}{4}.

دالة معرَّفة على [-2, 4]، متزايدة ثم متناقصة.
دالة معرَّفة على [2,4]\intcc{-2}{4}، متزايدة ثم متناقصة.

بقراءة المنحنى: تتزايد ff من f(2)=1.5f(-2) = -1.5 حتى قيمتها العظمى f(1)=3f(1) = 3، ثم تتناقص حتى f(4)=1.5f(4) = -1.5. وجدول تغيراتها هو

xx2-21144
ff1.5-1.5\nearrow33\searrow1.5-1.5

مثال 3.11 (البرهان على تغير)

بيّن أن f(x)=3x+1f(x) = 3x + 1 متزايدة تمامًا على R\R. خذ u<vu < v كيفما كانا وقارن الصورتين:

f(v)f(u)=(3v+1)(3u+1)=3(vu)>0,f(v) - f(u) = (3v + 1) - (3u + 1) = 3(v - u) > 0,

لأن vu>0v - u > 0. إذن f(u)<f(v)f(u) < f(v): فالدالة متزايدة تمامًا. ويعطي الحساب نفسه، مع ميل سالب، مثلًا g(x)=2x+5g(x) = -2x + 5، ما يلي: g(v)g(u)=2(vu)<0g(v) - g(u) = -2(v-u) < 0: متناقصة تمامًا.

اقرأ في الفصل ←
تعريف 11.4 رياضيات المرحلة الثانوية · الفصل 11 — الدوال والتغيرات

لتكن ff معرَّفة على فترة II. تكون الدالة ff متزايدة على II إذا حفظت الترتيب:

من أجل كل u,vI:u<v    f(u)f(v),\text{من أجل كل } u, v \in I: \quad u < v \implies f(u) \leq f(v),

وتكون متناقصة إذا قلبت الترتيب (u<v    f(u)f(v)u < v \implies f(u) \geq f(v)). ومع المتراجحات التامة في الطرف الأيمن، تكون ff متزايدة تمامًا (على الترتيب متناقصة تمامًا). والدالة المتزايدة أو المتناقصة على II تُسمّى رتيبة على II.

أمثلة

مثال 11.10

ادرس f(x)=x2+1f(x) = \sqrt{x^2 + 1} على R\R. الدالة الداخلية u(x)=x2+1u(x) = x^2 + 1 موجبة، ومتناقصة على (,0]\intoc{-\infty}{0} و متزايدة على [0,+)\intco{0}{+\infty} (وهي مربع منسحب). وحسب النقطة 3، تكون للدالة ff التغيرات نفسها: متناقصة ثم متزايدة، وقيمتها الصغرى f(0)=1f(0) = 1.

اقرأ في الفصل ←