考研求最小值

学个小知识 · 2024-12-28 11:55:34

在求函数的最小值时,通常有以下几种方法:

导数法

对函数求导,找到导数为零的点(驻点)。

通过二阶导数判断驻点是极小值点还是极大值点。

如果二阶导数大于零,则该驻点是极小值点。

完全平方公式法

对于二次函数,可以使用配方法将其转化为顶点形式,从而直接得到最小值。

比较边界点和驻点

除了驻点,还需要比较定义域边界上的函数值,因为最小值可能出现在边界上。

例题解析

求函数 ( f(x) = x^2 - 4x + 3 ) 的最小值:

求导数

[ f'(x) = 2x - 4 ]

找驻点

[ f'(x) = 0 Rightarrow 2x - 4 = 0 Rightarrow x = 2 ]

判断极值

[ f''(x) = 2 > 0 ]

所以 ( x = 2 ) 是极小值点。

计算最小值

[ f(2) = 2^2 - 4 cdot 2 + 3 = 4 - 8 + 3 = -1 ]

因此,函数 ( f(x) = x^2 - 4x + 3 ) 的最小值是 (-1)。

注意事项

确保在求最小值时考虑所有可能的极值点,包括边界点。

对于多变量函数,需要分别对每个变量求偏导,并找到所有驻点。

在实际问题中,可能还需要考虑约束条件。

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