导数的应用
临界点(critical point)
想象你沿着一条起伏的山路行走,并记录自己的海拔。值得留意的,是那些地面一瞬间既不上升也不下降的位置——隆起的最高处、洼地的最低处,或是坡度突然改变的尖锐台阶。这些特别的位置就是临界点。其余地方地面要么明显在上坡、要么明显在下坡,所以那里藏不住什么有趣的东西。
确切地说,函数 f 的临界点,是定义域内满足以下两种情形之一的 x 值:要么 f'(x) = 0(切线是水平的),要么 f'(x) 不存在(出现尖角、尖点或竖直切线)。关键结论被称为费马定理:凡是落在区间内部的局部极大或极小,都必定出现在临界点处。因此,临界点就是区间内最高点与最低点的完整候选名单。
一个常见误解是以为每个临界点都是山峰或山谷——并非如此。函数 f(x) = x^3 满足 f'(0) = 0,但 x = 0 既非极大也非极小;曲线只是在那一瞬间变平,然后继续上升。临界点只是标出极值可能出现的地方,你仍需进一步检验,才能知道那里究竟发生了什么。
f'(x) = 0 or f'(x) does not exist
对 f(x) = x^2 - 4x,解 f'(x) = 2x - 4 = 0 得到唯一的临界点 x = 2。
临界点只是区间内部的候选;当你要找闭区间 [a, b] 上的最高或最低值时,还必须检查端点 a 和 b,因为导数对端点无能为力。
又称
另见