如何判断极大值极小值:看区间内左右导数的正负变化

如何判断极大值极小值:看区间内左右导数的正负变化

高中刷题最头疼的不是算导数,而是对着一堆算出来的式子,完全搞不懂如何判断极大值极小值,之前总凭着模糊的感觉乱选,错题攒了厚厚的一沓。

最开始学的时候,一直傻傻以为导数等于0的点就是极值点,每次做题直接求导、令导数为零、解出未知数,然后直接判定是极大或者极小值,从来不多做一步验证。上次月考一道12分的大题,全程计算没有出错,最后结果却完全写反,直接丢了大半分数,当时对着答题卡盯了好久,才发现自己从头到尾的判断逻辑都是错的。

导数为零,真的不代表就是极值。

那次错题的函数是很常规的三次函数,求导后算出两个导数值为零的点,当时想当然的靠前的点是极小值,靠后的是极大值,完全忽略了函数在这个点左右的增减变化。阅卷老师的批注很简单,只写了四个字:未判单调性。

折腾好久才搞明白,真正的判断依据从来不是导数等于0,而是零点两侧导数的正负变化,这是唯一能落地、不会出错的办法,没有任何模糊空间。

拿到一个可导函数,先正常求导,算出所有导数等于0的驻点,这些点只是极值的候选,不是定论。之后把每个驻点单独拎出来,看它左侧区间和右侧区间的导数正负。不用精准计算数值,随便代一个区间内的简单数字代入导数公式就行,正负一眼就能看出来。

如果驻点左边导数为正、右边为负,说明函数在这个点之前一直在递增,过了这个点就开始递减,这个顶点就是极大值点,对应的函数值就是极大值。

如果驻点左边导数为负、右边为正,说明函数先递减、后递增,这个谷底就是极小值点,对应的函数值就是极小值。

之前踩过最蠢的坑,就是遇到导数等于0但左右正负不变的情况,依旧判定为极值点。有次练习的函数,驻点两侧导数全是正数,函数全程递增,这个点只是增速变缓了,根本不是极值,我硬生生写了极值结论,又是一道错题。

还有个容易忽略的细节,极值是局部区间的最值,不是整个定义域的最值。很多时候一个函数会有多个极大、极小值,它们之间没有绝对的大小关系,极大值完全可以比极小值还小,这也是我之前一直混淆的点。做题的时候总觉得极大值一定大于极小值,对比数值改错无数次。

刷题的时候试过很多偷懒的方法,记口诀、背题型、看图像大概判断,最后发现全都不靠谱,题型一变就出错。唯独老老实实判断驻点左右导数正负,不管函数是一次、三次还是复合函数,都能精准判断,适配所有题型。

不用纠结复杂的定义,不用记晦涩的公式,所有判断逻辑,归根结底就是看函数在驻点前后的涨跌趋势。涨完立刻跌,就是极大值;跌完立刻涨,就是极小值。

那天改完所有错题,合上练习册,桌上的草稿纸铺满了密密麻麻的导数计算式,笔尖停在最后一个驻点的正负标注上,突然就彻底通透了。

了解更多百科知识请访问 百科