例子问题
例子问题1:找到最大值
对于这个方程,将函数绘制成图形,并确定局部极小值的位置。
最小值在而且.
没有最低。
局部极小值而且
最低的.
最低的.
最低的.
通过画出方程,我们可以看到最小值在,并且图在这一点周围的两个方向上都继续上升,所以这一定是一个局部极小值。我们还知道图像在两个方向上无限上升,所以这一定是唯一的局部最小值。
另一种识别局部极小值的方法是对函数求导并使其等于零。
利用幂法则,
我们发现它的导数是,
.
从这里我们设导数为0并求解x。通过这样做,我们将确定函数的临界值
现在我们代入x值并在原方程中求出相应的y值。我们还将插入一个低于临界值的x值和一个高于临界值的x值,以确认我们是否有局部极小值或极大值。
因为两个x值的y值都大于对应的y值,我们知道最小值发生在.
例子问题1:局部最小值
求函数的局部最小值。
这些都不是
函数导数为0的点称为临界点。它们要么是局部极大值,要么是局部极小值,要么不存在。的导数是.函数的导数是
.
现在我们必须使它等于零,然后分解。
现在我们必须把临界点左右的点代入导数函数来求局部最小值。
这意味着函数是递增的,直到它达到x=2,然后它递减,直到它达到x=4,然后又开始递增。这使得x=4成为局部最小值
例子问题2:局部最小值
找到以下函数的局部最小值的坐标。
这些都不是
函数的局部极大值和最小值是函数切线的斜率为0的地方。为了求出切线的斜率我们必须求出它的导数。那么我们必须令ot等于0并求解。的导数是.
临界点在以上两点。为了找到最小值,我们必须把它们都代回原函数中。
因此局部最小值在x=-2处。
例子问题1:微分方程
已知函数.求函数的最小值。
要找到一个函数的最小值,首先要找到该函数的临界点,即导数为零的点。用幂法则求导数:
将幂法则应用于给定的方程,注意第一项和第二项中的常数:
然后通过再次使用幂次法则求二阶导数来检查临界点是否为最大值、最小值或拐点。
因为二阶导数是正的,临界点是最小值。
为了找到最小值的点,代入回到原来的方程,解出.
因此,最小值为
例子问题1:局部最小值
一个函数是由方程给出的
.
通过绘制导数的图像,这值对应于局部最小值?
函数的局部最小值可以通过求导和绘图来求得。x轴的交点下面给出了找到局部最小值的x位置。求导:
导数曲线如下图所示:
如图所示,局部最小值在x = -4处。