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函数最大值最小值怎么求


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小浪云 2024-12-08 143

函数最大值最小值求解方法: 一阶导数法:求一阶导数,令导数等于零求临界点,判断导数一阶导数的正负确定极值。二阶导数法:求二阶导数,代入临界点判断极值的正负确定极值。

函数最大值最小值怎么求

函数最大值最小值求解方法

开门见山回答:

求函数最大值最小值的方法主要有以下两种:

  • 一阶导数法
  • 二阶导数法

一阶导数法

  1. 求导数:求出函数的一阶导数。
  2. 令导数等于零:将导数表达式等于零,求解得到临界点。
  3. 判断极值:在临界点处分别计算导数的一阶导数,若为正则为局部最小值,若为负则为局部最大值。

二阶导数法

  1. 求导数:求出函数的一阶导数和二阶导数。
  2. 令一阶导数等于零:如一阶导数法,求出临界点。
  3. 代入二阶导数:将临界点代入二阶导数表达式。
  4. 判断极值:

    • 若二阶导数大于零,则为局部最小值。
    • 若二阶导数小于零,则为局部最大值。
    • 若二阶导数等于零,则无法判断极值。

举例:

求函数 f(x) = x³ – 6x² + 9x 的最大值和最小值。

使用一阶导数法:

  1. 求导数:f'(x) = 3x² – 12x + 9
  2. 令导数等于零:3x² – 12x + 9 = 0,解得 x = 1, 3
  3. 判断极值:

    • x = 1 时,f'(x) > 0,为局部最小值。
    • x = 3 时,f'(x)

使用二阶导数法:

  1. 求导数:f'(x) = 3x² – 12x + 9, f”(x) = 6x – 12
  2. 令一阶导数等于零:解得 x = 1, 3
  3. 代入二阶导数:

    • x = 1 时,f”(1) > 0,为局部最小值。
    • x = 3 时,f”(3)

因此,函数 f(x) = x³ – 6x² + 9 的最小值为 f(1) = -3,最大值为 f(3) = 0。

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