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 栏目类别:知识点 >> 高中 >> 数学

函数的极值与导数的关系

更新时间:2016/9/27 15:40:00  手机版

  极值的定义:

  (1)极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点;

  (2)极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点。

  极值的性质:

  (1)极值是一个局部概念,由定义知道,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小;

  (2)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个;

  (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系,即一个函数的极大值未必大于极小值;

  (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点,而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。

  判别f(x0)是极大、极小值的方法:

  若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。

  求函数f(x)的极值的步骤:

  (1)确定函数的定义区间,求导数f′(x);

  (2)求方程f′(x)=0的根;

  (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值。

  对函数极值概念的理解:

  极值是一个新的概念,它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念,在理解极值概念时要注意以下几点:

  ①按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).如图

  ②极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小,如图.

  ③若fx)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.

  ④若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有

  限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,

  ⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点,

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