Монотонность и экстремумы функции

Содержание

Слайд 2

x2 > x1 ⇒ f (x2) > f (x1) x2 >

x2 > x1 ⇒

f (x2) > f (x1)

x2 > x1 ⇒

f

(x2) < f (x1)

Возрастание и убывание функций. Признаки монотонности.

Слайд 3

Признак возрастания функции. Для того, чтобы функция y=f(x) возраста-ла на промежутке,

Признак возрастания функции.
Для того, чтобы функция y=f(x) возраста-ла на промежутке, необходимо

и доста-точно, чтобы производная функции была положительной на этом промежутке.

Признак убывания функции.
Для того , чтобы функция y=f(x) убывала на промежутке, необходимо и достаточно, чтобы производная функции была отри-цательной на этом промежутке.

Слайд 4

Определение. Точка х0 называется точкой максимума(max), если в некоторой окрестности точки

Определение. Точка х0 называется точкой максимума(max), если в некоторой окрестности точки

х0 выполняется неравенство f (x0) > f (x) .

x0 - точка максимума, f (x0) - максимум

2. Точки экстремума. Необходимое условие экстремумов

Слайд 5

Определение. Точка х0 называется точкой минимума(min), если в некоторой окрестности точки

Определение. Точка х0 называется точкой минимума(min), если в некоторой окрестности точки

х0 выполняется неравенство
f (x0) < f (x) .

x0 - точка минимума, f (x0) - минимум

Слайд 6

x1 x2 x3 x4

x1

x2

x3

x4

Слайд 7

Необходимое условие экстремума функции (теорема Ферма). Если х0-точка экстремума функции и

Необходимое условие экстремума функции
(теорема Ферма). Если х0-точка экстремума функции и в

ней существует производная, то она в этой точке равна 0.
Слайд 8

Слайд 9

Теорема (1-е достаточное условие существования экстремума). Пусть x0 - критическая точка

Теорема (1-е достаточное условие существования экстремума).
Пусть x0 - критическая точка функции

y=f(x) (т.е. или не существует).
Если производная при переходе через х0 меняет знак , то х0 является точкой экстремума.

3. Достаточное условие экстремума функции.

+

-

x0

, то х0 – т. max

x0

+

-

, то х0 – т. min

Слайд 10

Схема исследования функции на монотонность и экстремумы. 1. Найти 2. Найти

Схема исследования функции на монотонность и экстремумы.

1. Найти
2. Найти критические

точки 1-го рода.
(т.е. решить уравнение f ′ (x) = 0 )
3. Установить знаки производной при
переходе через критические точки и
определить точки экстремума.
4. Найти значения функции в точках
экстремума.
Слайд 11

Пример. Исследовать функцию на монотонность, точки экстремума. -1 3 0 0

Пример. Исследовать функцию
на монотонность, точки экстремума.

-1

3

0

0

+

-

+

Max
16

Min
-16

Слайд 12

Слайд 13

Исследование на экстремум с помощью производных высших порядков.

Исследование на экстремум с помощью производных высших порядков.

Слайд 14

Теорема (2-е достаточное условие существования экстремума). Пусть x0 - критическая точка

Теорема (2-е достаточное условие существования экстремума).
Пусть x0 - критическая точка функции,

т.е. или не существует.
Если вторая производная функции в точке х0 положительна , то х0 - точка минимума.
Если вторая производная функции в точке x0 отрицательна, то x0 - точка максимума.
Слайд 15

Пример Функцию исследовать на точки экстремума по 2-му достаточному условию.

Пример Функцию
исследовать на точки экстремума по 2-му достаточному условию.