极值的充分条件应用
极值点的判定,在高中和大学高数中都是一个不太清晰的地方,一般有三条充分条件可以判定一个点是否为极值 这个定理,是高中最常使用的判定极值点的定理,这个定理要判断f’(x)在x0附近的情况,但有时候判断f'(x)在x0左右的情况并不容易,所以在高中往往后求二阶导师,然后通过二阶导数单调性在判断f'(x)在x0附近的情况,这实际上暗含了极值的第二个充分条件 这个定理其实十分好用,因为实际上只要知道f'(x0)=0, 并且f''(x0) >0 ,就可以判定极小值,并不需要任何x0附近的信息。但问题来了,如果二阶导数也为0怎么办?,有没有高效的方法? 极值存在的第三充分定理。 来看一道例子 、 这道题目第一问其实就暗示了当a=0时,x=0,f(x)其实不是极值点。 我们知道,一个多项式多项式在0处有极值,且f(0)=0, 其一定是偶数项多项式,即偶函数。(这个很容易证明),即奇数次幂的系数要为0。我们取ln(1+x)的三阶泰勒展开 令x^3 系数为0, 立即得到 a = -1/6 这种方法的令一种解释:我们想知道f(x) 在0处的n阶导数值有以下做法 1. 直接暴力求导,令x=0即可 2. 利用泰勒展开式(在x=0处展开) 以上展开并不需要直接计算导数得到,可以通过已知展开函数的多项式运算得到。上面的等式中,通过展开ln(1+x)间接计算了f(x)的在0处的n阶导数。在根据极值的第三充分条件