極值的意思、極值的詳細解釋
極值的解釋
(1) [extremum]∶數學函數的一種穩定值,即一個極大值或一個極小值
(2) [extreme value]∶在給定的時期内,或該時期的一定月份或季節内觀測到的氣候要素的最高值或最低值。如果這個時期是整個有觀測資料的時期,這個極值就是絕對極值
詳細解釋
極大值和極小值的統稱。設函數f(x)在(x0-δ,x0+δ)(δ>0)内有定義,且對于一切x∈(x0-δ,x0+δ)有f(x)≤f(x0)(或f(x)≥f(x0),則稱f(x0)是f(x)的一個極大值(或極小值),又稱x0是f(x)的一個極大值點(或極小值點)。
詞語分解
- 極的解釋 極 (極) í 頂端,最高點,盡頭:登極(帝王即位)。登峰造極。 指地球的南北兩端或電路、磁體的正負兩端:極地(極圈以内的地區)。極圈。北極。陰極。 盡,達到頂點:極力。極目四望。物極必反。 最高的,
- 值的解釋 值 í 價值,價錢:币值。産值。貶值。升值。 物和價相當,引申有意義或有價值:值百元。不值一文。值當。 數學上指演算所得結果:數值。比值。函數值。 遇到,逢着:相值。值遇。正值。 當,輪到:當值。值班
專業解析
在漢語詞典中,“極值”是數學與物理學的專業術語,指函數在特定區間内的最大或最小值。其構成由“極”與“值”兩部分組成:
- “極”:本義為頂點、盡頭,引申為“達到最高程度”(參考來源:漢典 zdic.net)。
- “值”:表示數值或量度,指某一變量的具體數據結果。
專業定義:極值分為“極大值”與“極小值”,即函數在某點附近的值均小于或大于該點對應值的臨界狀态。例如,函數$f(x)$在點$x_0$處滿足$f(x_0) geq f(x)$(極大值)或$f(x_0) leq f(x)$(極小值),則稱$x_0$為極值點(參考來源:中國哲學書電子化計劃 ctext.org)。
應用領域:該概念廣泛用于優化問題、工程建模及經濟學分析,如橋梁承重設計、股票價格波動預測等(參考來源:百度學術 xueshu.baidu.com)。
網絡擴展解釋
極值是數學分析中描述函數局部性質的重要概念,具體解釋如下:
一、定義
極值分為極大值和極小值:
- 極大值:若存在點( x_0 )的某個鄰域,使得該鄰域内所有( x )滿足( f(x) leq f(x_0) ),則稱( f(x_0) )為函數的極大值。
- 極小值:若存在點( x_0 )的某個鄰域,使得該鄰域内所有( x )滿足( f(x) geq f(x_0) ),則稱( f(x_0) )為函數的極小值。
二、存在條件
- 必要條件(費馬定理):若函數在( x_0 )處可導且取得極值,則( f'(x_0) = 0 )。此時( x_0 )稱為駐點或臨界點。
- 充分條件:
- 一階導數判定法:若導數在( x_0 )兩側符號相反(左正右負為極大值,左負右正為極小值)。
- 二階導數判定法:若( f''(x_0)
eq 0 ),則:
$$
f''(x_0) > 0 Rightarrow x_0 text{為極小值點}
f''(x_0) < 0 Rightarrow x_0 text{為極大值點}
$$
三、注意事項
- 極值 vs 最值:極值是局部概念,最值是全局概念。例如,函數可能在多個點有極大值,但最大值隻有一個。
- 不可導點:極值可能出現在導數不存在的點(如( f(x) = |x| )在( x=0 )處有極小值)。
- 端點極值:在閉區間([a,b])上,端點( a )或( b )也可能是極值點。
四、應用示例
考慮函數( f(x) = x - 3x ):
- 求導得( f'(x) = 3x - 3 ),解( f'(x)=0 )得臨界點( x=1 )和( x=-1 )。
- 二階導數( f''(x) = 6x ):
- ( f''(1) = 6 > 0 Rightarrow x=1 )為極小值點(極小值( f(1)=-2 ))。
- ( f''(-1) = -6 < 0 Rightarrow x=-1 )為極大值點(極大值( f(-1)=2 ))。
這一概念在物理學、工程優化、經濟學等領域廣泛應用,例如尋找最短路徑、成本最小化等問題。
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