Точка экстремума
Точка экстремума — это точка области определения функции, в которой функция достигает локального максимума или локального минимума по сравнению с близкими к ней точками.
Как найти точку экстремума
На графике точка локального максимума выглядит как вершина «горки», а точка локального минимума — как дно «впадины». При исследовании функции проверяют, как меняется её поведение слева и справа от подозрительной точки: переход от возрастания к убыванию указывает на максимум, а переход от убывания к возрастанию — на минимум. Подробнее общий порядок действий рассматривается в статье исследование функции, а само понятие входит в экстремум функции.
Рассмотрим функцию \(f(x)=x^2\). При \(x=0\) она принимает значение \(f(0)=0\), а при любом близком \(x\ne0\) значение \(x^2>0\). Поэтому \(x=0\) — точка локального минимума, а точка графика \((0;0)\) — точка минимума функции.
Точка экстремума — это значение аргумента \(x_0\), например \(0\). Значение экстремума — это число \(f(x_0)\), например \(0\). Точка графика записывается парой \((x_0;f(x_0))\). Кроме того, локальный максимум или минимум не обязательно является самым большим или самым маленьким значением функции на всей области определения.
Для функции \(f(x)=-(x-2)^2+3\) какая точка является точкой локального максимума?
Если функция задана формулой, для поиска кандидатов на экстремум часто используют производную: внутри области определения точки экстремума могут находиться там, где \(f'(x)=0\) или производная не существует. Но одного такого условия недостаточно: необходимо проверить изменение функции слева и справа. Например, у функции \(f(x)=x^3\) производная равна нулю при \(x=0\), однако экстремума там нет, потому что функция продолжает возрастать.
Главное
- Точка экстремума — аргумент, при котором функция имеет локальный максимум или минимум.
- Переход от возрастания к убыванию означает максимум, а от убывания к возрастанию — минимум.
- Необходимо различать точку экстремума \(x_0\), значение экстремума \(f(x_0)\) и точку графика \((x_0;f(x_0))\).