函数极值的概念

函数的极值与最值函数是数学中常见的概念，它描述了一种输入与输出之间的关系。

在数学的研究中，我们经常需要探讨函数的极值与最值，这些信息对于理解函数性质以及解决实际问题非常重要。

一、极值的概念及求解方法极值是函数在定义域内取得的最大值或最小值。

函数的极大值对应于其图像的局部最高点，而极小值对应于其图像的局部最低点。

要找到一个函数在定义域内的极值，我们可以通过以下步骤进行求解：1. 找到函数的导数，导数可以帮助我们找到函数的增减性以及临界点。

2. 求解导数为零的点，这些点即为函数的可能的极值点。

3. 利用导数的符号确定这些临界点是极大值还是极小值。

4. 在临界点以及函数定义域的端点处进行比较，找到函数的极值。

举个例子来说明。

考虑函数f(x) = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 1在定义域[-3, 4]上的极值问题：1. 首先求解导数f'(x) = 6x^2 - 18x + 12。

2. 将导数置为零并解方程，得到6x^2 - 18x + 12 = 0，化简后得到x = 1。

3. 利用导数的符号，可以得出当x < 1时，导数为负，即函数单调递减；当x > 1时，导数为正，即函数单调递增。

所以x = 1是函数的极小值点。

4. 比较临界点x = 1以及函数定义域的端点x = -3和x = 4处的函数值，找到函数的极小值为f(1) = 6。

二、最值的概念及求解方法最值是函数在整个定义域内取得的最大值或最小值。

与极值不同的是，最值不要求在一定的区间内取得，而是考虑了整个定义域。

要找到一个函数在定义域内的最值，我们可以通过以下步骤进行求解：1. 首先找到函数的定义域，即函数取值的范围。

2. 在定义域内比较函数取值，找到最大值与最小值。

继续以函数f(x) = 2x^3 - 9x^2 + 12x + 1为例：1. 函数f(x)的定义域为整个实数集，因此我们需要在全局范围内找到最值。

2. 比较函数在定义域内的取值，可以通过求导并求解导函数为零的点，或者观察函数的图像来找到最大值与最小值。

极值的定义：（1）极大值：一般地，设函数f（x）在点x0附近有定义，如果对x0附近的所有的点，都有f（x）＜f（x0），就说f（x0）是函数f（x）的一个极大值，记作y极大值=f（x0），x0是极大值点；（2）极小值：一般地，设函数f（x）在x0附近有定义，如果对x0附近的所有的点，都有f （x）＞f（x0），就说f（x0）是函数f（x）的一个极小值，记作y极小值=f（x0），x0是极小值点。

极值的性质：（1）极值是一个局部概念，由定义知道，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小，并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小；（2）函数的极值不是唯一的，即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个；（3）极大值与极小值之间无确定的大小关系，即一个函数的极大值未必大于极小值；（4）函数的极值点一定出现在区间的内部，区间的端点不能成为极值点，而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部，也可能在区间的端点。

判别f（x0）是极大、极小值的方法：若x0满足，且在x0的两侧f（x）的导数异号，则x0是f（x）的极值点，是极值，并且如果在x0两侧满足“左正右负”，则x0是f（x）的极大值点，f（x0）是极大值；如果在x0两侧满足“左负右正”，则x0是f（x）的极小值点，f（x0）是极小值。

求函数f（x）的极值的步骤：（1）确定函数的定义区间，求导数f′（x）；（2）求方程f′（x）=0的根；（3）用函数的导数为0的点，顺次将函数的定义区间分成若干小开区间，并列成表格，检查f′（x）在方程根左右的值的符号，如果左正右负，那么f（x）在这个根处取得极大值；如果左负右正，那么f（x）在这个根处取得极小值；如果左右不改变符号即都为正或都为负，则f（x）在这个根处无极值。

对函数极值概念的理解：极值是一个新的概念，它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念，在理解极值概念时要注意以下几点：①按定义，极值点x0是区间[a，b]内部的点，不会是端点a，b（因为在端点不可导）．如图②极值是一个局部性概念，只要在一个小领域内成立即可．要注意极值必须在区间内的连续点取得．一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值，在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值，也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系，即极大值不一定比极小值大，极小值不一定比极大值小，如图．③若fx）在(a，b)内有极值，那么f(x)在(a，b)内绝不是单调函数，即在区间上单调的函数没有极值．④若函数f（x）在[a，b]上有极值且连续，则它的极值点的分布是有规律的，相邻两个极大值点之间必有一个极小值点，同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点，一般地，当函数f（x）在[a，b]上连续且有有限个极值点时，函数f（x）在[a，b]内的极大值点、极小值点是交替出现的，⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点，但导数为0的点不一定是极值点，不可导的点也可能是极值点，也可能不是极值点，。

函数的极值点是函数的极值点是指函数的值在该点取最大值或最小值的点。

函数的极值点是数学中非常重要的概念，它是研究函数变化的核心，因此，掌握其基本原理和计算方法，十分重要。

一、极值点的定义及性质极值点是指函数f(x)在一点x0处取得全局最大值或最小值。

在实际中，极值点作为函数变化趋势的拐点，经常被利用来分析函数的变化规律。

极值点可分为最大值点和最小值点，因此其性质也有不同。

1.最大值点的性质：（1）当x0为最大值点时，f(x)的第一阶导数df/dx在x0处为0；（2）当x0为最大值点时，f(x)的第二阶导数二阶导数d2f/dx2在x0处为负值；2.最小值点的性质：（1）当x0为最小值点时，f(x)的第一阶导数df/dx在x0处为0；（2）当x0为最小值点时，f(x)的第二阶导数d2f/dx2在x0处为正值；二、求极值点的方法1.利用数值方法利用数值方法只需要对f(x)取几个点，然后画图，然后根据函数图像找出最大值点和最小值点，但这只能找到该区间内的极值点，即只能找到局部极值点，而不能找到全局极值点。

2.利用局部极值点性质因为极值点的性质中有一项规律：f(x)的第一阶导数df/dx在x0处为0，因此，利用导数定义可以求得关于极值点的定义。

即：设f(x)是在定义域D上的连续函数，若存在x0，使得f(x)在x0处取得极大值，则当且仅当f(x0)=0时，x0才可能是极大值点。

若存在x0，使得f(x)在x0处取得极小值，则当且仅当f(x0)=0时，x0才可能是极小值点。

由此可见，对于求极值的问题，最先要做的是确定该函数的极值点，以便对结果进行计算，然后计算出其定义域内的最小值和最大值。

3.求极值点的法则（1）函数在其定义域内有最小值或最大值时，其极值点唯一；（2）函数在其定义域内有最小值或最大值，且最小值或最大值不唯一时，函数可能有多个极值点；（3）函数在其定义域内无最小值或最大值时，函数无极值点。

三、函数的极值问题求函数极值的问题一般分为“求函数极大值点”和“求函数极小值点”两大类。

极值判别法知识点总结极值判别法是数学分析中的一种重要的方法，用于求解函数的最大值和最小值问题。

在高等数学、微积分等课程中，极值判别法是一个重要的内容，对于理解函数的性质和求解实际问题都具有重要意义。

下面将对极值判别法的相关知识点进行总结。

一、极值的概念在解析几何中，极值通常指的是函数的最大值和最小值。

设函数f(x)在区间(a,b)上有定义，在点x0处取得了极值的情况，分别称x0为函数f(x)的极大值点和极小值点。

如果在x0处左极限和右极限都存在，且f(x)在x0处取得了极大值或极小值，则称f(x)在x0处有极值，x0为极值点。

如果f(x0)是f(x)在区间(a,b)上的最大值，则称f(x0)是f(x)在(a,b)上的最大值，简称最大值；如果f(x0)是f(x)在区间(a,b)上的最小值，则称f(x0)是f(x)在(a,b)上的最小值，简称最小值。

二、函数的极值判别法1.必要条件与充分条件如果函数f(x)在点x0处可导，并且取得了极值，则f'(x0)=0。

这是函数极值的一个必要条件。

但是，对于函数的充分条件来说，如果函数f(x)在某点x0可导并且f'(x0)=0，那么极值不一定存在，即可以是极值也可能不是极值点。

所以f'(x0)=0只是极值的一个必要条件，而不是充分条件。

2.李松法求极值设函数f(x)在区间(a,b)上可导，x0为开区间(a,b)上的驻点，则有：（1）若x0为极大值点，且f"(x0)存在，则f"(x0)<0；（2）若x0为极小值点，且f"(x0)存在，则f"(x0)>0。

3.二阶导数判别法设函数f(x)在点x0处二阶可导，如果满足以下条件：（1）f'(x0)=0；（2）f"(x0)>0，那么f(x)在x0处取得极小值；（3）f"(x0)<0，那么f(x)在x0处取得极大值。

函数的极值与最值的区别一、前言二、函数的极值函数的极值是指函数在一定区间内取得的最大值或最小值。

根据函数的定义，可以得出一个结论：如果函数在某一点的导数等于0，那么这一点可能成为函数的极值点。

换句话说，在一个函数图像中，函数的极值往往出现在函数图像上呈现出拐点的位置。

回到导数的定义上，导数表示函数随着自变量变化而变化的速率。

在一个函数图像上，如果某一点的导数为0，那么这一点就是函数的极值点。

如果导数为正，那么这一点就是函数的局部最小值，如果导数为负，则是函数的局部最大值。

这种情况通常要注意函数的定义域和值域，还要注意函数的单调性。

函数的最值是指函数在定义域内能够取到的最大值和最小值，包括局部最值和全局最值。

与函数的极值不同的是，函数的最值并不要求函数在某个点的导数等于0，而是所有可能点的函数值的极值。

在数学中，一个函数的最值可以通过指定函数的定义域并计算所有在该定义域内的函数值进行比较而得出。

比如说，对于 +x^2+3x+4 这个函数，其定义域是实数集合，该函数的最小值为（-1,6）时的函数值，最大值为（- \infty，+\infty）时的函数值。

需要注意的是，在某些情况下，函数有可能没有最大值和最小值。

函数的极值一般需要用到导数，因为导数可以告诉我们一个函数在某一点的斜率是多少，从而判断该点是否是局部最大值或最小值。

但是函数的最值并不需要用到导数，而是通过指定定义域并计算所有的函数值进行比较。

函数的极值和最值是非常重要的数学概念，在不同的数学应用场景中都起着重要的作用。

理解这两个概念的异同点，能够对学生们更深入地理解函数及其相关概念。

五、函数极值和最值的应用函数的极值和最值在数学上有着广泛的应用。

其中函数极值主要用于解决函数最大值和最小值的问题，常见的例子包括数学建模中的最优化问题、物理学中的牛顿力学问题和经济学中的生产问题等。

而函数的最值则是应用于优化问题，例如在经济学中，最大化利润和最小化成本都涉及到函数的最值。

函数的极值与拐点函数的极值与拐点是数学中常见的概念，它们与函数的变化趋势密切相关。

通过研究函数在某个区间上的增减性、单调性以及二阶导数的符号等，我们可以确定函数的极值点和拐点。

本文将详细讨论函数的极值与拐点的定义、判定方法及其在实际问题中的应用。

一、函数的极值首先，我们来定义函数的极值。

对于函数f(x)，如果在某个点x=a 处，存在一个邻域，使得在这个邻域内，函数值f(x)小于或大于f(a)，那么我们称f(a)为函数的极大值或极小值，简称极值。

极大值和极小值的统称为极值。

那么如何判定函数的极值呢？我们给出以下定理：定理1：若函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内可导，且在(x=a)和(x=b)处的导数值不为0，则：1. 当导数恒大于0时，函数在[a,b]上单调递增，且在x=a处取得极小值，x=b处取得极大值；2. 当导数恒小于0时，函数在[a,b]上单调递减，且在x=a处取得极大值，x=b处取得极小值。

以上定理提供了一种判定函数极值的方法，但并不是所有函数的极值都可以通过导数来求解。

对于二次函数、三次函数等特殊函数，可以通过求解导数为0的方程来找到极值点。

二、函数的拐点接下来，我们来定义函数的拐点。

对于函数f(x)，如果在某个点x=a处，左极限f(a-)和右极限f(a+)存在且相等，且在该点左右两侧函数的凹凸性改变，那么我们称a为函数的拐点。

如何判定函数的拐点呢？我们给出以下定理：定理2：若函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内二阶可导，则：1. 当二阶导数f''(x)恒大于0时，函数在[a,b]上凹，且拐点位于(a,b)内；2. 当二阶导数f''(x)恒小于0时，函数在[a,b]上凸，且拐点位于(a,b)内；3. 当二阶导数f''(x)为0时，函数存在可能的拐点。

以上定理意味着，函数的凹凸性与二阶导数的符号有直接关系。

通过求解二阶导数为0的方程，我们可以找到可能的拐点，然后进一步确定拐点是否存在。

第17 函数的极值一、基础知识： 1、函数极值的概念：（1）极大值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x <，就说()0f x 是函数()f x 的一个极大值，记作()0y f x =极大值，其中0x 是极大值点（2）极小值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x >，就说()0f x 是函数()f x 的一个极小值，记作()0y f x =极小值，其中0x 是极小值点 极大值与极小值统称为极值2、在定义中，取得极值的点称为极值点，极值点是自变量的值，极值指的是函数值。

请注意以下几点：（1）极值是一个局部概念：由定义，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小（2）函数的极值不是唯一的即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个（3）极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值（4）函数的极值点一定出现在区间的内部，区间的端点不能成为极值点3、极值点的作用：（1）极值点为单调区间的分界点 （2）极值点是函数最值点的候选点4、费马引理：()f x 在0x x =处可导，那么0x x =为()f x 的一个极值点⇒()0'0f x = 说明：①前提条件：()f x 在0x x =处可导②单向箭头：在可导的前提下，极值点⇒导数0=，但是导数0=不能推出0x x =为()f x 的一个极值点，例如：3y x =在()0,0处导数值为0，但0x =不是极值点③费马引理告诉我们，判断极值点可以通过导数来进行，但是极值点的定义与导数无关（例如：y x =在()0,0处不可导，但是0x =为函数的极小值点） 5、求极值点的步骤： （1）筛选： 令()'0fx =求出()'f x 的零点（此时求出的点有可能是极值点）（2）精选：判断函数通过()'fx 的零点时，其单调性是否发生变化，若发生变化，则该点为极值点，否则不是极值点（3）定性： 通过函数单调性判断出是极大值点还是极小值点：先增后减→极大值点，先减后增→极小值点6、在综合题分析一个函数时，可致力于求出函数的单调区间，当求出单调区间时，极值点作为单调区间的分界点也自然体现出来，并且可根据单调性判断是极大值点还是极小指点，换言之，求极值的过程实质就是求函数单调区间的过程。

函数的极值一、基础知识：1、函数极值的概念：（1）极大值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x <，就说()0f x 是函数()f x 的一个极大值，记作()0y f x =极大值，其中0x 是极大值点（2）极小值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x >，就说()0f x 是函数()f x 的一个极小值，记作()0y f x =极小值，其中0x 是极小值点极大值与极小值统称为极值2、在定义中，取得极值的点称为极值点，极值点是自变量的值，极值指的是函数值。

请注意以下几点：（1）极值是一个局部概念：由定义，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小（2）函数的极值不是唯一的即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个（3）极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值（4）函数的极值点一定出现在区间的内部，区间的端点不能成为极值点3、极值点的作用：（1）极值点为单调区间的分界点（2）极值点是函数最值点的候选点4、费马引理：()f x 在0x x =处可导，那么0x x =为()f x 的一个极值点Þ()0'0f x =说明：①前提条件：()f x 在0x x =处可导②单向箭头：在可导的前提下，极值点Þ导数0=，但是导数0=不能推出0x x =为()f x 的一个极值点，例如：3y x =在()0,0处导数值为0，但0x =不是极值点③费马引理告诉我们，判断极值点可以通过导数来进行，但是极值点的定义与导数无关（例如：y x =在()0,0处不可导，但是0x =为函数的极小值点）5、求极值点的步骤：（1）筛选：令()'0f x =求出()'f x 的零点（此时求出的点有可能是极值点）（2）精选：判断函数通过()'f x 的零点时，其单调性是否发生变化，若发生变化，则该点为极值点，否则不是极值点（3）定性：通过函数单调性判断出是极大值点还是极小值点：先增后减→极大值点，先减后增→极小值点6、在综合题分析一个函数时，可致力于求出函数的单调区间，当求出单调区间时，极值点作为单调区间的分界点也自然体现出来，并且可根据单调性判断是极大值点还是极小指点，换言之，求极值的过程实质就是求函数单调区间的过程。

函数最值和极值的知识点函数是数学中非常重要的概念，它可以描述数值之间的关系。

在实际应用中，我们经常会遇到需要找到函数的最值和极值的问题。

本文将以“step by step thinking”的方式，逐步介绍函数最值和极值的知识点。

1.函数和定义域首先，我们需要明确函数的概念。

函数是一个从一个集合（称为定义域）到另一个集合（称为值域）的映射关系。

通常用符号f(x)表示函数，其中x是定义域中的元素，f(x)是对应的值域中的元素。

2.极值的概念在函数中，极值是指函数在某个特定点上取得的最大值或最小值。

极大值是函数在该点附近的值都小于等于该点的值，而极小值是函数在该点附近的值都大于等于该点的值。

3.局部极值和全局极值函数的局部极值是指在某个特定的定义域范围内，函数取得的最大值或最小值。

而全局极值是指在整个定义域上，函数取得的最大值或最小值。

4.寻找极值的方法为了找到函数的极值，我们可以使用以下方法：a.导数法：通过求函数的导数，找到导数为0的点，即函数的极值点。

具体步骤如下：–求函数f(x)的导数f’(x)；–解方程f’(x) = 0，求出导数为0的点；–对导数f’(x)的符号进行判断，确定各个导数为0的点是极大值还是极小值；–比较函数在导数为0的点以及边界点上的值，找到函数的最大值和最小值。

b.集合法：将函数的定义域分成若干个小区间，在每个区间中比较函数的值，找到最大值和最小值。

5.函数最值和极值的应用函数最值和极值的概念在数学和实际应用中都有广泛的应用。

在数学中，它可以用于证明数学定理和解决数学问题。

在实际应用中，函数的最值和极值可以用于优化问题的求解，例如寻找最佳投资组合、最大利润等。

总结起来，函数最值和极值是数学中重要的知识点。

通过求函数的导数或将定义域分成若干个区间，我们可以找到函数的最大值和最小值。

这个概念在数学和实际应用中都具有重要的意义，它可以帮助我们解决各种问题。

希望本文能够帮助读者更好地理解函数最值和极值的知识点。

函数的极值与最值函数是数学中的重要概念，它描述了两个变量之间的关系，并在数学建模和问题求解中扮演重要角色。

函数的极值和最值是在特定区间内，函数取得的最大值和最小值。

本文将介绍函数的极值与最值的概念，并探讨如何求解函数的极值和最值。

一、函数的极值与最值概念在某个区间内，如果函数的值在该区间的其它点上都小于（或大于）该点的函数值，那么该点被称为函数的极值点。

函数的最大值和最小值就是函数在整个定义域内的极值。

对于实数域上的函数f(x)，如果存在一个实数c，使得在区间[a,b]内的任意一点x，都有f(x)≥f(c)，则称f(c)为函数f(x)在区间[a,b]上的最大值；如果对于区间[a,b]内的任意一点x，都有f(x)≤f(c)，则称f(c)为函数f(x)在区间[a,b]上的最小值。

二、求解函数的极值与最值为了求解函数的极值和最值，我们可以采用以下方法：1. 导数法函数极值点必须满足导数为0或者不存在导数的条件。

通过求函数的导数，我们可以找到导数为零的点，然后判断这些点是否为函数的极值点。

当导数从正数变为负数时，函数的最大值出现；当导数从负数变为正数时，函数的最小值出现。

2. 端点法对于定义在有界闭区间上的函数，其最大值和最小值可能出现在区间的两个端点上。

因此，在求解函数的最大值和最小值时，我们需要检查区间的两个端点是否为候选点，并与导数法的结果进行比较。

3. 二次函数法对于二次函数f(x) = ax^2 + bx + c（其中a ≠ 0），其极值点为顶点，可以通过求解一元二次方程来确定顶点的横坐标，再将横坐标代入函数中求得纵坐标。

4. 函数图像法通过函数的图像，我们可以直观地看出函数的极值和最值。

在计算机图像绘制软件中，可以绘制函数的图像，然后从图像中读取函数的极值和最值。

三、应用举例下面通过几个具体的例子来说明如何求解函数的极值与最值。

例1：求解函数f(x) = x^2在区间[-2, 2]上的极值和最值。