求法一、用一阶导数求之(第一充分条件)
设函数f(x)在点x0处的一个邻域内可导,且f'(x0)=0,或f'(x0)不存在,但f(x)在x=x0处连续。若f(x)在点x0的两侧邻近导数异号,则f(x0)是函数f(x)的极值。当导数符号由正变负时,f(x0)是极大值;由负变正时,f(x0)是极小值.若f(x)在点x0的两侧邻近导数不变号,则f(x0)不是极值。
注意:f(x)不存在的点,也可能是极值点如上例,可用该点左右两侧一阶导数是否变号判别之。
因判断一点处的f"(x)的符号比判断一个区间上的f''(x)的符号要方便一些,所以对可导函数常用二阶导数求其极值(见求法二)。
求法二、用二阶导数求之(第二充分条件)
设函数f(x)在点x0处二阶可导,且f'(x0)=0,但f"(x )≠0,则当f"(x0)>0时,f(x)在x0处取极小值f(x0);当f"(x0)<0时,f(x)在x0处取极大值f(x0)。
设函数f(x)在点x0处二阶可导,且f'(x0)=0,但f"(x )≠0,则当f"(x0)>0时,f(x)在x0处取极小值f(x0);当f"(x0)<0时,f(x)在x0处取极大值f(x0)。
1. 函数的极值可能与导数的极限有关
在某些情况下,函数的极值可能与导数的极限有关。例如,如果一个函数在某一点处的导数为无穷大,那么该点可能是函数的极值点。
2. 利用导数的极限性质求极值
在这种情况下,我们需要使用导数的极限性质来求极值。例如,如果一个函数在某一点处的导数为无穷大,那么我们可以尝试在该点附近求导数的极限,以确定该点是否为函数的极值点。
1、配方法: 形如的函数,根据二次函数的极值点或边界点的取值确定函数的最值。
2、判别式法: 形如的分式函数, 将其化成系数含有y的关于x的二次方程。由于, 所以≥0, 求出y的最值, 此种方法易产生增根, 因而要对取得最值时对应的x值是否有解检验。
3、利用函数的单调性:首先明确函数的定义域和单调性, 再求最值。
4、利用均值不等式,形如的函数, 注意正、定等的应用条件, 即: a, b均为正数, 是定值, a=b的等号是否成立。
5、换元法:形如的函数, 令,反解出x, 代入上式, 得出关于t的函数, 注意t的定义域范围, 再求关于t的函数的最值。 还有三角换元法, 参数换元法。
6、数形结合法:形如将式子左边看成一个函数, 右边看成一个函数, 在同一坐标系作出它们的图象, 观察其位置关系, 利用解析几何知识求最值。 求利用直线的斜率公式求形如的最值。