极值的意思、极值的详细解释
极值的解释
(1) [extremum]∶数学函数的一种稳定值,即一个极大值或一个极小值
(2) [extreme value]∶在给定的时期内,或该时期的一定月份或季节内观测到的气候要素的最高值或最低值。如果这个时期是整个有观测资料的时期,这个极值就是绝对极值
详细解释
极大值和极小值的统称。设函数f(x)在(x0-δ,x0+δ)(δ>0)内有定义,且对于一切x∈(x0-δ,x0+δ)有f(x)≤f(x0)(或f(x)≥f(x0),则称f(x0)是f(x)的一个极大值(或极小值),又称x0是f(x)的一个极大值点(或极小值点)。
词语分解
- 极的解释 极 (極) í 顶端,最高点,尽头:登极(帝王即位)。登峰造极。 指地球的南北两端或电路、磁体的正负两端:极地(极圈以内的地区)。极圈。北极。阴极。 尽,达到顶点:极力。极目四望。物极必反。 最高的,
- 值的解释 值 í 价值,价钱:币值。产值。贬值。升值。 物和价相当,引申有意义或有价值:值百元。不值一文。值当。 数学上指演算所得结果:数值。比值。函数值。 遇到,逢着:相值。值遇。正值。 当,轮到:当值。值班
专业解析
在汉语词典中,“极值”是数学与物理学的专业术语,指函数在特定区间内的最大或最小值。其构成由“极”与“值”两部分组成:
- “极”:本义为顶点、尽头,引申为“达到最高程度”(参考来源:汉典 zdic.net)。
- “值”:表示数值或量度,指某一变量的具体数据结果。
专业定义:极值分为“极大值”与“极小值”,即函数在某点附近的值均小于或大于该点对应值的临界状态。例如,函数$f(x)$在点$x_0$处满足$f(x_0) geq f(x)$(极大值)或$f(x_0) leq f(x)$(极小值),则称$x_0$为极值点(参考来源:中国哲学书电子化计划 ctext.org)。
应用领域:该概念广泛用于优化问题、工程建模及经济学分析,如桥梁承重设计、股票价格波动预测等(参考来源:百度学术 xueshu.baidu.com)。
网络扩展解释
极值是数学分析中描述函数局部性质的重要概念,具体解释如下:
一、定义
极值分为极大值和极小值:
- 极大值:若存在点( x_0 )的某个邻域,使得该邻域内所有( x )满足( f(x) leq f(x_0) ),则称( f(x_0) )为函数的极大值。
- 极小值:若存在点( x_0 )的某个邻域,使得该邻域内所有( x )满足( f(x) geq f(x_0) ),则称( f(x_0) )为函数的极小值。
二、存在条件
- 必要条件(费马定理):若函数在( x_0 )处可导且取得极值,则( f'(x_0) = 0 )。此时( x_0 )称为驻点或临界点。
- 充分条件:
- 一阶导数判定法:若导数在( x_0 )两侧符号相反(左正右负为极大值,左负右正为极小值)。
- 二阶导数判定法:若( f''(x_0)
eq 0 ),则:
$$
f''(x_0) > 0 Rightarrow x_0 text{为极小值点}
f''(x_0) < 0 Rightarrow x_0 text{为极大值点}
$$
三、注意事项
- 极值 vs 最值:极值是局部概念,最值是全局概念。例如,函数可能在多个点有极大值,但最大值只有一个。
- 不可导点:极值可能出现在导数不存在的点(如( f(x) = |x| )在( x=0 )处有极小值)。
- 端点极值:在闭区间([a,b])上,端点( a )或( b )也可能是极值点。
四、应用示例
考虑函数( f(x) = x - 3x ):
- 求导得( f'(x) = 3x - 3 ),解( f'(x)=0 )得临界点( x=1 )和( x=-1 )。
- 二阶导数( f''(x) = 6x ):
- ( f''(1) = 6 > 0 Rightarrow x=1 )为极小值点(极小值( f(1)=-2 ))。
- ( f''(-1) = -6 < 0 Rightarrow x=-1 )为极大值点(极大值( f(-1)=2 ))。
这一概念在物理学、工程优化、经济学等领域广泛应用,例如寻找最短路径、成本最小化等问题。
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