练习题
请完成以下题目,必要时使用二阶导或左右梯度法。提示可展开,参考答案见页面底部。
求下列函数的最小值:
a) \(f(x)=x^{2}-12x+8\) b) \(f(x)=x^{2}-8x-1\) c) \(f(x)=5x^{2}+2x\)
令 \(f'(x)=0\) 得驻点,再以 \(f''(x)>0\) 判极小。
求下列函数的最大值:
a) \(f(x)=10-5x^{2}\) b) \(f(x)=3+2x-x^{2}\) c) \(f(x)=(6+x)(1-x)\)
二次函数可配方;或用一阶导零点与二阶导符号判定。
求梯度为零点的坐标并判定性质:
a) \(y=4x^{2}+6x\) b) \(y=9+x-x^{2}\) c) \(y=x^{3}-x^{2}-x+1\)
d) \(y=x(x^{2}-4x-3)\) e) \(y=x+\tfrac{1}{x}\) f) \(y=x^{2}+\tfrac{54}{x}\)
g) \(y=x-3\sqrt{x}\) h) \(y=x^{\tfrac{1}{2}}(x-6)\) i) \(y=x^{4}-12x^{2}\)
注意定义域(如 e,f,g,h),必要时分段分析;\(f''(x)\) 更高效。
a) 驻点 \(x=6\),\(f(6)=-28\),极小。
b) 驻点 \(x=4\),\(f(4)=-9\),极小。
c) 驻点 \(x=-\tfrac{1}{5}\),\(f(-\tfrac{1}{5})= -\tfrac{1}{5}\),极小。
a) 顶点在 \(x=0\),\(f(0)=10\),极大。
b) 顶点在 \(x=1\),\(f(1)=4\),极大。
c) 展开配方或求导,顶点在 \(x=\tfrac{5}{2}\),\(f=\tfrac{49}{4}\),极大。
示例:i) \(y'=4x^{3}-24x=4x(x-\!\,\!\,\!\,6)(x+\!\,\!\,\!\,6)\) 得 \(x=0,\pm \sqrt{6}\);\(y''=12x^{2}-24\) 判定:\(x=0\) 极大,\(x=\pm\sqrt{6}\) 极小。