函数的最值及凹凸性
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定义4.3曲线凹凸的分界点称为曲线的拐点;
注意:拐点处 =0或者 不存在;
例:求曲线 的凹凸区间与拐点;
令 =0,得 ,
则曲线在 , 为凹的;
曲线在 为凸的;
为拐点;
例2:求曲线 的凹凸性及拐点;
解:求导数
当x=2时, 不存在(也可能是拐点)
则曲线在 为凸的;
曲线在 为凹的;
为拐点;
3.其他例题
例:设曲线 在x=1处取极小值,(0,2)为其拐点试确定常数a,b,c的值
注意:前提是可导的,若不可导,需要另外讨论?
凹凸性如何判断,从图形分析问题。
, 由小变大 由大变小
小, 小 小, 大
单调上升 单调下降
>0 >0
2.曲线凹凸性的判别方法
定理4.7假设函数 在区间 内具有二阶导数,那么
(1)若 ,恒有 >0,则曲线 在区间 内是凹的;
(2)若 ,恒有 <0,则曲线 在区间 内是凸的;
实际问题的最值
(1)建立目标函数;
(2)求最值;
例2:某房地产公司有50套公寓要出租,当租金定为每月180元时,公寓会全部租出去.当租金每月增加10元时,就有一套公寓租不出去,而租出去的房子每月需花费20元的整修维护费.试问房租定为多少可获得最大收入?
解:设房租为每月 元,
租出去的房子有 套,
每月总收入为:
解:(0,2)为曲线拐点,则2=c;
,因为x=1处取极小值,则 ;
,因为(0,2)为拐点,则
则:a=0,b=-3,c=2
小结:
1)凹凸性的定义;
2)凹凸性的判定;
课外作业
教学后记
§4.6曲线的凹凸性及其拐点
1.曲线的凹凸性
凹 凸
光滑的,每一点作切线,凹的曲线每一点的切线总是在曲线的下方;凸的曲线每一点的切线总是在曲线的上方;
定义4.2设函数 在区间 内可导,若曲线 位于任一点处切线的上方,则称曲线 在区间 内是凹的,记为 ;
若曲线 位于任一点处切线的下方,则称曲线 在区间 内是凸的,记为 ;
求最值的步骤:
1.求驻点和不可导点;
2.求区间端点及驻点和不可导点的函数值,比较大小,那个大那个就是最大值,那个小那个就是最小值;
例1:求函数 在区间 上的最大值,最小值;
当 时, =0,驻点为 ;
当 时, 不存在;
的大小可以得到:函数 在区间 上在 处取得最小值-5/2,在 与 处取得最大值0;
教学内容
第四章
§函数的最大值,最小值,函数的应用
§曲线的凹凸性及其拐点
预计学时
2
教学目的
最值得概念及求法;凹凸性的概念,凹凸性的判定;
教学重点
教学难点
教学方法
教学手段
教学方案
回忆函数单调性的判断
可导函数求极值的必要条件
函数极值的两个充分条件;
§函数的最大值,最小值,函数的应用
若函数 在闭区间 内连续,除个别点外处处可导,并且又有限个导数为0的点,则 在 上最大值,最小值存在;
注意:拐点处 =0或者 不存在;
例:求曲线 的凹凸区间与拐点;
令 =0,得 ,
则曲线在 , 为凹的;
曲线在 为凸的;
为拐点;
例2:求曲线 的凹凸性及拐点;
解:求导数
当x=2时, 不存在(也可能是拐点)
则曲线在 为凸的;
曲线在 为凹的;
为拐点;
3.其他例题
例:设曲线 在x=1处取极小值,(0,2)为其拐点试确定常数a,b,c的值
注意:前提是可导的,若不可导,需要另外讨论?
凹凸性如何判断,从图形分析问题。
, 由小变大 由大变小
小, 小 小, 大
单调上升 单调下降
>0 >0
2.曲线凹凸性的判别方法
定理4.7假设函数 在区间 内具有二阶导数,那么
(1)若 ,恒有 >0,则曲线 在区间 内是凹的;
(2)若 ,恒有 <0,则曲线 在区间 内是凸的;
实际问题的最值
(1)建立目标函数;
(2)求最值;
例2:某房地产公司有50套公寓要出租,当租金定为每月180元时,公寓会全部租出去.当租金每月增加10元时,就有一套公寓租不出去,而租出去的房子每月需花费20元的整修维护费.试问房租定为多少可获得最大收入?
解:设房租为每月 元,
租出去的房子有 套,
每月总收入为:
解:(0,2)为曲线拐点,则2=c;
,因为x=1处取极小值,则 ;
,因为(0,2)为拐点,则
则:a=0,b=-3,c=2
小结:
1)凹凸性的定义;
2)凹凸性的判定;
课外作业
教学后记
§4.6曲线的凹凸性及其拐点
1.曲线的凹凸性
凹 凸
光滑的,每一点作切线,凹的曲线每一点的切线总是在曲线的下方;凸的曲线每一点的切线总是在曲线的上方;
定义4.2设函数 在区间 内可导,若曲线 位于任一点处切线的上方,则称曲线 在区间 内是凹的,记为 ;
若曲线 位于任一点处切线的下方,则称曲线 在区间 内是凸的,记为 ;
求最值的步骤:
1.求驻点和不可导点;
2.求区间端点及驻点和不可导点的函数值,比较大小,那个大那个就是最大值,那个小那个就是最小值;
例1:求函数 在区间 上的最大值,最小值;
当 时, =0,驻点为 ;
当 时, 不存在;
的大小可以得到:函数 在区间 上在 处取得最小值-5/2,在 与 处取得最大值0;
教学内容
第四章
§函数的最大值,最小值,函数的应用
§曲线的凹凸性及其拐点
预计学时
2
教学目的
最值得概念及求法;凹凸性的概念,凹凸性的判定;
教学重点
教学难点
教学方法
教学手段
教学方案
回忆函数单调性的判断
可导函数求极值的必要条件
函数极值的两个充分条件;
§函数的最大值,最小值,函数的应用
若函数 在闭区间 内连续,除个别点外处处可导,并且又有限个导数为0的点,则 在 上最大值,最小值存在;