如何求复杂函数的最值

作者:小小谷 | 创建时间: 2023-04-18
求函数f(x)的最值其实很简单,也有很多方法,比如,如果函数是一元二次函数的话,可以求其对称轴,对称轴与函数的交点即为函数的极值点,还比如一次性函数,只要定义域是闭区间或者是半闭区间,那么最值就是区间的闭端处取;如果函数是一元三次函数或者更...
如何求复杂函数的最值

操作方法

先求其导函数。比如,f(x)=x^3+3x^2+3x+3,用导函数的方法求就是:(设g(x)是fx的导函数,gx=3x^2+6x+3;

令导函数等于0,求解对应的方程。令gx=0,可得x=-1;

根据导函数的函数图像特征来判断该点是极大值点还是极小值点,或者是既不是极大值点也不是极小值点。根据gx的图像特征可知,在x=1这一点的左边gx是大于0的,右边gx也是大于0的,根据“导函数大于0,函数是递增的”这一性质,可知fx在定义域内递增,因此fx没有极值点,于是更没有最值点。

再举一个例子。写到这个步骤时,突然发现这个函数缺少一般性,不能向读者展示求复杂函数的一般方法。再举一个函数吧,fx=(1/3)*(x^3)+(5/2)*(x^2)+6x+7,(定义域是【-7,-1】)这个函数,其导数是x^2+5x+6,令该导数等于0,即求x^2+5x+6=0这个方程,解得x=-2或x=-3;

然后画出x^2+5x+6这个函数的图像。可以发现,在x=-2的右侧,还有x=-3的左侧,导函数都是大于0的,而在-2和-3之间,导函数是小于0的。根据性质有,fx在x<-3或x>-2时是递增的,而在-3和-2之间是递减的。

根据函数图像可知-3是极大值点,-2是极小值点。

再来看看定义域,是【-7,-1】,两边都是闭的,于是将两端的值和极大极小值进行比较,即分别求得f(-7),f(-1),f(-3),f(-2)的值,进行比较,最小的那一个即为最小值,最大的那一个就是最大值。

温馨提示

求复杂函数的最值,关键就是求其导函数。因此要熟练的掌握导函数的求法。
图像一点要画好,否则会导致误判。
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