Функция называется монотонной на интервале , если ее приращение сохраняет свой знак на этом интервале.
Функция называется неубывающей на интервале , если условие
(1)
влечет за собой неравенство
(2)
Функция называется возрастающей на интервале , если
(3)
Другими словами, большему значению аргумента соответствует большее значение функции.
Аналогично вводятся понятия невозрастающей функции и убывающей функции.
Функция называется невозрастающей на интервале , если
(4)
Функция называется убывающей на интервале , если
(5)
(Большему значению аргумента соответствует меньшее значение убывающей функции).
Имеется тесная взаимосвязь между поведением функции в некотором промежутке и знаком производной в этом промежутке. Действительно, по определению производной,
Если , то существует окрестность точки , в которой разностное отношение под знаком предела остается положительным:
Тогда
и, следовательно, функция является возрастающей в окрестности точки .
Предположим теперь, что функция является неубывающей в окрестности точки . Тогда
Аналогично устанавливается, что условие
является необходимым и достаточным для того, чтобы функция была невозрастающей в окрестности точки .