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x0点也在此范围内,即有
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1700991882
y″(x0)<0.
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1700991884
此处讨论的区域是x0两侧邻域,因为在离x0点较远处函数曲线可能会有新的起伏.图C-4(a)中x0点的y值与其邻域相比为最大,称x0点为极大值点.
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1700991886
图C-4(b)中从x0点左侧到x0点右侧近邻(其间包括x0点),曲线的切线斜率单调上升,即z=y′随x增大而增大.取dx>0,有
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1700991888
1700991889
1700991890
1700991891
因此
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1700991893
y″(x)>0,
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1700991895
x0点也在此范围内,即有
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1700991897
y″(x0)>0.
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1700991899
图C-4(b)中x0点的y值与其近邻相比为最小,称x0为极小值点.
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综上所述,有
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1700991903
若y′(x0)=0,y″(x0)<0,则x0点是函数的一个极大值点;
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1700991905
若y′(x0)=0,y″(x0)>0,则x0点是函数的一个极小值点.
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极大值点和极小值点合称为极值点.
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需要指出,上面给出的是两种常见类型的极值点,还有其他类型的极值点.例如x0=0点分别是y=-x4和y=x4的极大值点和极小值点,它们都对应y′(x0)=0,y″(x0)=0,不属于上述两种类型的极值点.另一方面,对于y=-x3和y=x3,在x0=0点,虽然也有y′(x0)=0和y″(x0)=0,但x0=0点并不是它们的极值点,而是数学上称为拐点的点.这些方面内容的讨论,高等数学课程中会详细展开.
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例8 找出y=Ax2+Bx+C和y=sinx的全部极值点.
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解 对y=Ax2+Bx+C,由
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y′=2Ax+B,y″=2A,
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可知
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x0=-B/2A,y′(x0)=0,y″(x0)=2A.
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因此
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若A>0,则y′(x0)=0,y″(x0)>0,x0=-B/2A为极小值点;
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若A<0,则y″(x0)=0,y″(x0)<0,x0=-B/2A为极大值点.
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对y=sinx,由
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