7.2 Stationary Points

知识点总结

核心概念总结

驻点定义与分类

曲线 \(y=f(x)\) 上满足 \(f'(x)=0\) 的点称为驻点(stationary point)。根据驻点两侧梯度的变化,驻点可分为局部极大、局部极小与拐点。

左右梯度判别(small h)

  • 极大点:\(f'(x-h)>0,\ f'(x)=0,\ f'(x+h)<0\)
  • 极小点:\(f'(x-h)<0,\ f'(x)=0,\ f'(x+h)>0\)
  • 拐点:同号穿过或不变号(需结合更高阶或左右值)

驻点充要条件:\(f'(a)=0\)

性质判定需用左右梯度或二阶导

二阶导判别法

若 \(f\) 在驻点 \(x=a\) 处二阶可导:

判别规则

  • \(f''(a)>0\):局部极小
  • \(f''(a)<0\):局部极大
  • \(f''(a)=0\):未定,需左右值或高阶导进一步判断

若 \(f'(a)=0\) 且 \(f''(a)\neq 0\),则可直接判定极值类型

典型思路模版

步骤

  • 求导:\(f'(x)=0\) 解出候选驻点
  • 二阶导:\(f''(x)\)(或左右梯度测试)判定性质
  • 代回原式求对应 \(y\) 值,写出坐标
  • 必要时画草图标注功能点

示例:\(f(x)=2x^3-15x^2+24x+6\)

\(f'(x)=6x^2-30x+24=6(x-1)(x-4)\Rightarrow x=1,4\)

学习提示

求驻点时注意定义域与可导性;二阶导为零不代表拐点,需看左右梯度或更高阶导;图像信息有助于检验判定结论。