如何判定函数的极值点的存在与否

如题所述

极值的三个充要条件是:函数在该点可导,一阶导数为零,二阶导数为正负。

1.极值点的必要条件:

可导性:函数在极值点附近必须是可导的,即函数在该点存在定义并且斜率有限。这是因为极值点是函数图像上的拐点,要求函数图像在该点附近是光滑的。

一阶导数为零:函数在极值点的一阶导数为零,即切线与x轴重合或平行。这是因为切线的斜率代表了函数的增减趋势,而极值点处切线的斜率为零,表示函数在该点的增减趋势发生了改变,从上升变为下降或从下降变为上升。

二阶导数为正负:函数在极值点的二阶导数必须存在且符号相反,即函数曲线在该点的弯曲方向发生了改变。当二阶导数大于零时,函数曲线在该点处向上凸起,表示函数由减小转为增大;当二阶导数小于零时,函数曲线在该点处向下凹陷,表示函数由增大转为减小。

2.极值点的充分条件:

驻点性质:如果函数在极值点附近满足一阶导数为零且二阶导数存在,那么该点就是极值点。这是因为一阶导数为零意味着函数的增减趋势发生了改变,而二阶导数的存在保证了函数曲线弯曲方向的改变,从而确定了极值的位置。

二阶导数的正负:根据二阶导数的正负可以确定极值的类型。当二阶导数大于零时,极值点为局部极小值;当二阶导数小于零时,极值点为局部极大值。

3.极值点的判定方法:

求解导数:通过求解函数的一阶导数,找出一阶导数为零的点,即可能的极值点。

二阶导数的符号:计算一阶导数对应的二阶导数,并确定其符号。若二阶导数大于零,则该点为极值点的候选;若二阶导数小于零,则排除该点。

极值点的类型判断:根据二阶导数的符号判断极值点的类型,即局部极小值或局部极大值。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考