求函数极小值点的步骤通常包括:
求导数:
首先对函数求导,得到导函数 \( f'(x) \)。
解方程:
然后解方程 \( f'(x) = 0 \) 找出所有可能的极值点横坐标。
检查单调性:
分析导函数在极值点横坐标左右两侧的符号变化。如果导函数由正变负,则该点为极大值点;如果导函数由负变正,则该点为极小值点。
排除无意义点:
讨论导函数无意义的点,这些点可能是极值点,需要额外分析。
极值定义:
利用极值的定义,即在一个足够小的邻域内,函数值大于或等于(极小值)或小于或等于(极大值)该点的函数值,来进一步确认极值点。
间断点讨论:
对于函数中的间断点,也需要根据极值的定义进行讨论,以确定是否为极值点。
例如,对于函数 \( y = x^2 + 2x - 3 \),求极小值点的步骤如下:
1. 求导数:\( y' = 2x + 2 \)
2. 解方程:\( 2x + 2 = 0 \Rightarrow x = -1 \)
3. 检查单调性:在 \( x = -1 \) 的左侧,\( y' = 2(-1) + 2 = 0 \),在右侧,\( y' > 0 \),因此 \( x = -1 \) 是极小值点。
4. 极小值计算:\( y(-1) = (-1)^2 + 2(-1) - 3 = 1 - 2 - 3 = -4 \)
所以,函数 \( y = x^2 + 2x - 3 \) 在 \( x = -1 \) 处取得极小值 \( -4 \)。
需要注意的是,对于非多项式函数,可能还需要使用数值方法(如牛顿法、二分法等)来逼近极值点。