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对勾函数最值出现在哪

2026-01-22 06:37:51
最佳答案

对勾函数最值出现在哪】对勾函数,也称为双曲线函数,通常形式为 $ f(x) = ax + \frac{b}{x} $(其中 $ a > 0, b > 0 $),在数学中具有重要的应用价值。其图像呈“对勾”形状,左右对称,具有两个极值点:一个为最小值,一个为最大值。本文将总结该函数的最值出现位置,并通过表格形式进行归纳。

一、对勾函数的基本性质

对勾函数 $ f(x) = ax + \frac{b}{x} $ 的定义域为 $ x \neq 0 $,其导数为:

$$

f'(x) = a - \frac{b}{x^2}

$$

令导数等于零,解得极值点:

$$

a - \frac{b}{x^2} = 0 \Rightarrow x^2 = \frac{b}{a} \Rightarrow x = \pm \sqrt{\frac{b}{a}}

$$

因此,函数在 $ x = \sqrt{\frac{b}{a}} $ 处取得极小值,在 $ x = -\sqrt{\frac{b}{a}} $ 处取得极大值。

二、最值出现的位置总结

函数形式 最大值位置 最小值位置 是否有界 说明
$ f(x) = ax + \frac{b}{x} $($ a > 0, b > 0 $) $ x = -\sqrt{\frac{b}{a}} $ $ x = \sqrt{\frac{b}{a}} $ 无上界,有下界 在正区间有最小值,负区间有最大值
$ f(x) = ax - \frac{b}{x} $($ a > 0, b > 0 $) $ x = \sqrt{\frac{b}{a}} $ $ x = -\sqrt{\frac{b}{a}} $ 无下界,有上界 正区间有最大值,负区间有最小值

三、实际应用中的注意事项

1. 符号影响极值方向:若 $ a < 0 $ 或 $ b < 0 $,则极值点的大小关系会反转。

2. 单调性变化:在极值点两侧,函数的单调性会发生改变,左侧递减,右侧递增(或相反)。

3. 实际问题中的应用:对勾函数常用于优化问题,如成本最小化、利润最大化等,需结合具体情境判断最值位置。

四、结论

对勾函数的最值位置取决于其表达式中的系数符号和结构。一般情况下,当 $ a > 0, b > 0 $ 时,最小值出现在正数区域,最大值出现在负数区域;反之,则相反。理解这些规律有助于在实际问题中快速找到最优解。

总结:对勾函数的最值分别出现在 $ x = \pm \sqrt{\frac{b}{a}} $ 处,具体是最大值还是最小值,需根据函数的具体形式和参数符号来判断。

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