A-Level数学:导数等于零,为什么不一定有极大值或极小值?

解出f′(x)=0,只找到了需要继续检查的驻点。把它立即标成极大值或极小值,是微积分学习中常见的跳步。下面用两个原创函数比较判断过程;具体考试局、课程版本及符号要求仍应核对对应课程文件。

想结合自己的基础讨论下一步?到文末扫码联系翰林,发送“AL驻点1103”,说明年级、学习目标和目前最困惑的问题。

同样在x=1导数为零

先看f(x)=(x−1)3。导数f′(x)=3(x−1)2,在x=1为零。可是x小于1时导数为正,x大于1时也为正,函数在驻点两侧都递增。

因此x=1不是局部极大值或极小值。它是一个水平切线所在的拐点:曲线穿过该点继续上升。不要把“切线水平”理解成“函数一定掉头”。

再看一个真正的极小值

令g(x)=(x−1)4,则g′(x)=4(x−1)3。在1的左边导数为负,右边为正,因此函数先减后增,g(1)=0是局部极小值。

还可以用原函数复核:四次方不小于0,而在1处等于0。独立的判断支持同一结论,比只写一句“导数为零所以极小”更完整。

二阶导数检验也可能没有结论

对第一个函数,f″(x)=6(x−1);对第二个,g″(x)=12(x−1)2。两者在1处的二阶导数都等于0,却对应不同类型的驻点。

所以“二阶导数等于0”表示常用的二阶导数判别在此不能决定极大或极小,并不是“没有极值”的证明。回到一阶导数的左右符号,或利用原函数性质,才能继续判断。

把答案写成可检查的三步

第一步写定义域并解驻点方程;第二步在候选点左右选测试值,说明导数符号;第三步写函数的变化方向和点的坐标。若研究闭区间的最大最小值,还需比较端点,不能只检查内部驻点。

练习时保留符号表,特别记录自己从哪一行得出“先增后减”或“先减后增”。咨询可说明考试局、数学科目版本和当前章节,并提供自己的符号判断,便于定位问题。

延伸阅读:A-Level数学对数不等式:解出上界以后,别漏掉定义域。

带着具体问题,扫码联系翰林

正在了解项目、选择学习方向,或已经开始准备?用微信扫描下方二维码,发送“AL驻点1103”。请补充年级、所在地区、当前基础和最想解决的问题,方便沟通时直接聚焦。

微信扫码联系翰林,发送AL驻点1103咨询学习与准备问题

微信咨询学习与准备方向

电脑阅读可用微信扫码;手机阅读可点击入口,或保存二维码后在微信内识别。

官方信息与延伸资料:资料1

在线客服
微信咨询