作者:佚名
| 发表日期:2008-04-14
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函数的极值及其求法——转贴自爱华女子网校
在学习函数的极值之前,我们先来看一例子:
设有函数,容易知道点x=1及x=2是此函数单调区间的分界点,又可知在点x=1左侧附近,函数值是单调增加的,在点x=1右侧附近,函数值是单调减小的.因此存在着点x=1的一个邻域,对于这个邻域内,任何点x(x=1除外),<均成立,点x=2也有类似的情况(在此不多说),为什么这些点有这些性质呢?
事实上,这就是我们将要学习的内容——函数的极值,
函数极值的定义
设函数在区间(a,b)内有定义,x0是(a,b)内一点.
若存在着x0点的一个邻域,对于这个邻域内任何点x(x0点除外),<均成立,
则说是函数的一个极大值;
若存在着x0点的一个邻域,对于这个邻域内任何点x(x0点除外),>均成立,
则说是函数的一个极小值.
函数的极大值与极小值统称为函数的极值,使函数取得极值的点称为极值点。
我们知道了函数极值的定义了,怎样求函数的极值呢?
学习这个问题之前,我们再来学习一个概念——驻点
凡是使的x点,称为函数的驻点。
判断极值点存在的方法有两种:如下
方法一:
设函数在x0点的邻域可导,且.
情况一:若当x取x0左侧邻近值时,>0,当x取x0右侧邻近值时,<0,
则函数在x0点取极大值。
情况一:若当x取x0左侧邻近值时,<0,当x取x0右侧邻近值时,>0,
则函数在x0点取极小值。
注:此判定方法也适用于导数在x0点不存在的情况。
用方法一求极值的一般步骤是:
a):求;
b):求的全部的解——驻点;
c):判断在驻点两侧的变化规律,即可判断出函数的极值。
例题:求极值点
解答:先求导数
再求出驻点:当时,x=-2、1、-4/5
判定函数的极值,如下图所示
方法二:
设函数在x0点具有二阶导数,且时.
则:a):当<0,函数在x0点取极大值;
b):当>0,函数在x0点取极小值;
c):当=0,其情形不一定,可由方法一来判定.
例题:我们仍以例1为例,以比较这两种方法的区别。
解答:上面我们已求出了此函数的驻点,下面我们再来求它的二阶导数。
,故此时的情形不确定,我们可由方法一来判定;
<0,故此点为极大值点;
>0,故此点为极小值点。