考研数学极小值怎么判断

冯老师教育 · 2024-12-25 20:10:14

判断考研数学中的极小值,可以遵循以下步骤:

求一阶导数

首先,对函数求一阶导数 ( f'(x) )。

找临界点

解方程 ( f'(x) = 0 ),找到所有可能的极值点(临界点)。

判断临界点性质

对于每一个临界点 ( x_0 ),检查 ( f'(x) ) 在 ( x_0 ) 左侧和右侧的符号:

如果 ( f'(x) ) 在 ( x_0 ) 左侧为负,在右侧为正,则 ( x_0 ) 是极小值点。

如果 ( f'(x) ) 在 ( x_0 ) 左侧和右侧均为正,或者均为负,则 ( x_0 ) 不是极值点(可能是拐点)。

考虑端点

如果函数定义域是闭区间,还需要检查区间的端点值,因为极小值可能出现在端点。

二阶导数判断(可选)

对于更复杂的情况,可以通过求二阶导数 ( f''(x) ) 并检查其符号来进一步确认极小值点。如果 ( f''(x_0) > 0 ),则 ( x_0 ) 是极小值点。

示例

假设有一个函数 ( f(x) = x^3 - 3x ),我们求其导数:

[ f'(x) = 3x^2 - 3 ]

解 ( f'(x) = 0 ):

[ 3x^2 - 3 = 0 ]

[ x^2 = 1 ]

[ x = pm 1 ]

检查 ( f'(x) ) 的符号变化:

当 ( x < -1 ) 时,( f'(x) > 0 )

当 ( -1 < x < 1 ) 时,( f'(x) < 0 )

当 ( x > 1 ) 时,( f'(x) > 0 )

因此, ( x = 1 ) 是极小值点,因为 ( f'(x) ) 从负变正。

建议

熟练掌握导数:求导是判断极值的基本工具,务必熟练掌握。

注意定义域:确保在定义域内判断极值点。

多练习:通过大量练习,加深对极值判断方法的理解和应用。

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