求极值点的基本步骤如下:
求导数:
首先求出函数的一阶导数。
求导数为零的点:
解方程`f'(x) = 0`,找出所有可能的驻点。
检查驻点:
对于每个驻点,检查`f'(x)`在驻点附近的符号变化。如果`f'(x)`在驻点左侧为正,在右侧为负,则该驻点为极大值点;如果`f'(x)`在驻点左侧为负,在右侧为正,则该驻点为极小值点。
二阶导数测试 (如果需要):对于每个驻点,求出函数的二阶导数`f''(x)`,并根据`f''(x)`的符号判定极值类型。如果`f''(x) > 0`,则为极小值点;如果`f''(x) < 0`,则为极大值点;如果`f''(x) = 0`,则可能需要其他方法进一步判定。
边界点:
检查函数在定义域边界上是否存在极值。
无导数点:
讨论函数中导数不存在的点,这些点也可能是极值点。
验证:
将极值点代回原函数,验证其确实为极值。
以上步骤适用于单变量函数。对于多元函数,求极值的方法类似,但需要考虑偏导数和Hessian矩阵。