预备分析:极值点、极大值、极小值、局部与全局

预备分析:从图象理解

第 3 页:极值点

🎯 什么是极值点?

极值点是函数"改变方向"的点:

  • 从递增变为递减(= 极大值)
  • 从递减变为递增(= 极小值)

💡 想象一下:在山间行走 —— 极值点就是山峰或山谷!

🏔️ 极大值点

函数先递增 ↗ 再递减 ↘

= 图象中的"山峰"

递增 ↗ 递减 ↘ 极大值

✏️ 在极大值点:

y 值是该点附近最高的

🏞️ 极小值点

函数先递减 ↘ 再递增 ↗

= 图象中的"山谷"

递减 ↘ 递增 ↗ 极小值

✏️ 在极小值点:

y 值是该点附近最低的

🌍 局部与全局

局部 (Local)

邻近范围内最高/最低

像小山丘的峰顶

全局 (Global)

整个定义域内最高/最低

像山脉中最高的峰

局部极大' 全局极大' 局部极小' 局部极大' 全局极大值 是其中最高的!

🔍 如何从图象识别极值点?

💡 寻找图象"反转"的点:

类型 之前 之后 形状
极大值 递增 ↗ 递减 ↘ ⌒(山峰)
极小值 递减 ↘ 递增 ↗ ⌣(山谷)

📐 如何记录极值点?

极值点是图象上的一个点,所以它有两个值:

x 值

"在哪里"是极值点

也称为:极值点位置

y 值

"有多大"是该处函数的值

也称为:极值

✏️ 例子:

极大值点:\((2, 5)\)

含义:在 \(x = 2\) 处有极大值,且极大值为 \(y = 5\)

✏️ 完整例子

x y -2 -1 1 2 3 2 1 -1 极小值 (-1, -1) 极大值 (1, 2)

极值点:

局部极小值:在点 \((-1, -1)\)

局部极大值:在点 \((1, 2)\)

极值:

极小值:y = -1

极大值:y = 2

📝 总结

极大值 ⌒ = 递增 → 递减(山峰)

极小值 ⌣ = 递减 → 递增(山谷)

局部 = 邻近最值 | 全局 = 整个定义域最值