謝晴
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)05-0369-01
引例:已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值10,則ab=本題是初學(xué)者非常容易出錯的一道題,錯誤解答如下:
事實上,上述錯誤是對函數(shù)極值理解不到位造成的。函數(shù)的極值相對于函數(shù)最值而言,是一個函數(shù)的局部概念。一般的,對(a,b)上的連續(xù)函數(shù)f(x),若在x=x0附近非常小的鄰域 (x 0-ε,x0+ε)(ε為非常小的正數(shù))內(nèi),①f(x)在x=x0處左增右減,則f(x)在x=x0處取得極大值,x0稱為f(x)的極大值點;②f(x)在x=x0處左減右增,則f(x)在x=x0處取得極小值,x0稱為f(x)的極小值點。對函數(shù)極值的理解要注意以下幾點:①在定義域上的單調(diào)函數(shù),沒有極值;②函數(shù)的極值可能有多個,極大值與極小值沒有大小關(guān)系。這點不同于函數(shù)的最值,函數(shù)最值是針對函數(shù)整體的概念,在[a,b]上的連續(xù)函數(shù)f(x)一定存在最值,最大值一定大于最小值。③對函數(shù)極值的判斷中一定要注意在 的左右,函數(shù)的單調(diào)性是否發(fā)生變化。
就人教版的教材而言,不管是選修2-1,還是選修1-1,我們談的函數(shù)的極值,基本上都是在[a,b]上連續(xù),在(a,b)上可導(dǎo)的函數(shù)f(x)的極值。對于這樣一類的可導(dǎo)函數(shù)的極值,我們所要遵循的規(guī)律是:對可導(dǎo)函數(shù)的極值點x=x0,一定有f`(x0)=0;反過來成立的x=x0不一定能成為極值點。例如,y=x3在R上單調(diào)增,不存在極值,而y`=3x2=0有實根x=0。因此不能單純的以為,可導(dǎo)函數(shù)的極值點就是使得f`(x)=0的零點。我們求解可導(dǎo)函數(shù)極值點的步驟如下:①f`(x)=0的解x=x0;②判斷f`(x)=0在x=x0左右符號是否發(fā)生變化:若f`(x)在x=x0鄰域內(nèi)的符號是左正右負,則f(x)在x=x0處取得極大值,x0稱為f(x)的極大值點;若f`(x)=0在x=x0鄰域內(nèi)的符號是左負右正,則f(x)在x=x0處取得極小值,x0稱為f(x)的極小值點。事實上判斷導(dǎo)函數(shù)符號的變化,本質(zhì)上是判斷函數(shù)在x=x0鄰域單調(diào)性的變化。
希望上述對函數(shù)極值的分析對初學(xué)者有實用,另附習(xí)題一道,可以檢驗一下對函數(shù)極值概念的把握。
練習(xí):已知函數(shù)f(x)=13x3+a2x2+ax+b,當(dāng)x=-1時,f(x)的極值為-712,求a,b