tft每日頭條

 > 生活

 > 一元三次函數極值問題

一元三次函數極值問題

生活 更新时间:2024-07-06 07:21:27

一元三次函數極值問題?1、函數單調性和極值:函數的單調性:設函數在[a,b]上連續,在(a,b)内可導,現在小編就來說說關于一元三次函數極值問題?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!

一元三次函數極值問題(數三利用一元微分求解函數單調性)1

一元三次函數極值問題

1、函數單調性和極值:

函數的單調性:設函數在[a,b]上連續,在(a,b)内可導。

若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上單調遞增;

若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,則f(x)在(a,b)上單調遞減。

函數的極值:

定義:若函數f(x)在x0的一個鄰域D有定義,且對D中除x0的所有點,都有f(x)<f(x0),則稱f(x0)是函數f(x)的一個極大值。同理,若對D中除x0的所有點,都有f(x)>f(x0),則稱f(x0)是函數f(x)的一個極小值。極大值與極小值統稱為極值,極大值點與極小值點統稱為極值點。

計算過程:

(第一充分條件):求導,找出可能極值點,通過可能極值點兩側符号判斷,計算出函數值;

(第二充分條件):函數的極值通過其一階和二階導數來确定。對于一元可微函數f (x),它在某點x0有極值的充分必要條件是f(x)在x0的某鄰域上一階可導,在x0處二階可導,且f'(X0)=0,f"(x0)≠0,那麼:(1)若f"(x0)<0,則f在x0取得極大值;(2)若f"(x0)>0,則f在x0取得極小值。

函數取得極值的必要條件:設函數f(x)在點x0處可導,且x0是極值點,則f'(X0)=0。

極值點一定是駐點,駐點不一定是極值點。

函數在導數不存在的點處也可能取得極值,駐點和導數不存在的點稱為可能極值點。

函數在其整個定義域内可能有許多極大值或極小值,而且某個極大值不一定大于某個極小值。

2、函數的凹凸性與拐點

函數的凹凸性:設f(x)在區間D上連續,如果對D上任意兩點a、b

如果恒有f((a b)/2)<(f(a) f(b))/2,那麼稱f(x)在D上的圖形是(向上)凹的(或凹弧);

如果恒有f((a b)/2)>(f(a) f(b))/2,那麼稱f(x)在D上的圖形是(向上)凸的(或凸弧)。

定理1:設f(x)在閉區間[a,b]上連續,(a,b)上可導,一階導數在(a,b)單調遞增(減),凹(凸)的。

定理2:設f(x)在閉區間[a,b]上連續,(a,b)上具有一階和二階導數,在(a,b)内,二階導數>(<)0為凹(凸)的。

函數的拐點:(1)求出函數定義域和二階導數,(2)求二階導數等于0的點或者不存在的點,(3)判斷高數在各個區間的凹凸性,(4)觀察點兩側凹凸性是否發生改變。(凹凸性改變的點叫做函數的拐點)

3、函數的漸近線

定義:曲線上一點M沿曲線無限遠離原點或無限接近間斷點時,如果M到一條直線的距離無限趨近于零,那麼這條直線稱為這條曲線的漸近線。

鉛直漸近線:就是指當x→C時,y→∞。一般來說,滿足分母為0的x的值C,就是所求的漸進線。x = C 就是垂直漸進線。

水平漸近線:就是指在函數f(x)中,x→ ∞或-∞時,y→c,y=c就是f(x)的水平漸近線。所以我們需要考慮的是x無限變大或者變小後,y的變化情況。

斜漸近線:這種漸近線的形式為y=kx b,b=limf(x)-kx。極限過程都是x趨向于無窮大。

4、描繪函數圖形

(1)函數定義域;

(2)奇偶性和周期性,對稱性和奇偶性;

(3)f(x)全部零點,間斷點和一階二階導數不存在的點,将定義域分成幾個子區間;(4)一階二階導數的符号,确定單調性,凹凸性,極值點,拐點;

(5)水平、鉛直,斜漸近線和其他趨勢;

(6)一階導數和二階導數的零點以及不存在的點所對應的函數值,特殊點(與坐标軸的交點和曲線的端點);

(7)用光滑的曲線聯結這些點。

5、函數的最大值最小值與最優化問題

f(x)在[a,b]上的最大值與最小值:

(1)求出f(x)的導數;

(2)求出函數在(a,b)内的駐點和導數不存在的點;

(3)求出函數值及區間端點處的函數值f(a),f(b);(4)比較(3)中值的大小,找出最大值和最小值。

最優化問題:在數學上有時可以歸結為求某以目标函數的最大值和最小值問題。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved