昵稱為“蘇”的讀者朋友問到了下面的問題.
請問左老師,你覺得y=|x|算不算有極小值?
蘇,
這個絕對值函數y=|x|的圖象是一個V字形,如下圖.
你的問題是,函數y=|x|是否在x=0處取得極小值?
要回答這個問題,就要找到評判的标準——函數極值的定義.
從圖象中明顯看出,在x=0附近都有f(x)>f(0).根據定義,函數y=|x|在x=0處取得極小值f(0).
所以,用圖象法來判斷極值其實是最靠譜的.
那你會問我:本題可否使用導數法來判斷極值呢?
答案是:不可以.
因為函數y=|x|在x=0處不可導.
我寫過函數的連續與可導,
其中談到函數(首先是連續)可導的條件是:左導數=右導數.
而對于這個絕對值函數y=|x|,左導數=-1;右導數=1,它們不相等.所以,函數y=|x|在x=0處不可導.
既然不可導,當然也不可能求出該點的導數值了.
但是不可導的點也可能是極值點.
下面講兩個标準、四個注意.
1
對于可導函數,用導數法判斷極值
中學教材裡的題目,多數以可導函數為素材.所以,用導數法求極值是我們最通行的做法.
但是,對于可導函數f(x),即使在某點處f'(x)=0,該點也可能不是極值點.比如f(x)=x^3,滿足f'(0)=0,但0不是該函數的極值點.
注意1:對于可導函數f(x),f'(x0)=0是函數f(x)在點x0處取得極值的必要不充分條件.
上面所舉的三次函數的例子就是證明.
注意2:對于可導函數f(x),f'(x0)=0,且在x0左側與右側,f'(x)的符号相反是函數f(x)在點x0處取得極值的充要條件.
所以,我們在求出導函數的零點之後,一定要判斷在該零點的左右兩側,導函數的符号是否發生改變.
2
對于不可導函數,用圖象法判斷極值
其實,圖象法判斷極值的方法适應面非常廣.
隻不過因為不可導函數不能用導數法,就隻能依靠圖象法了.
圖象法比較直觀,不必多說.
要多說幾句的是:不可導點可能是極值點,也可能不是極值點.
比如,下面兩個栗子.
y=|x|在x=0處不可導,但x=0是極小值點;
y=x|x|在x=0處不可導,在x=0處也取不到極值.
下面總結注意3和注意4.
注意3:不可導點可能是極值點,也可能不是極值點.
注意4:對于可導未知的函數f(x),f'(x0)=0是函數f(x)在點x0處取得極值的既不充分也不必要條件.
祝開心.
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