格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.3 导数在研究函数中的应用

导数与单调性-5.3 导数在研究函数中的应用知识点教师选题基础单选题自测题解析-上海市等高二数学选择必修,平均正确率100.0%

2025-06-20
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题目要求我们解析一个高中题库问题,但未提供具体题目内容。以下是一个通用的数学题解析示例,展示如何按照要求进行分步骤推导:

示例题目:求函数 $$f(x) = x^2 - 4x + 3$$ 的最小值。

解析步骤

1. 识别函数类型:函数 $$f(x) = x^2 - 4x + 3$$ 是二次函数,其图像为抛物线。由于二次项系数为正($$a=1>0$$),抛物线开口向上,函数存在最小值。

2. 使用配方法求极值:将函数改写为顶点式: $$f(x) = (x^2 - 4x + 4) - 1 = (x-2)^2 - 1$$ 其中,配方时添加并减去了 $$4$$(即 $$(b/2)^2 = (-4/2)^2$$)。

3. 确定最小值:根据顶点式 $$f(x) = (x-2)^2 - 1$$,当平方项 $$(x-2)^2$$ 取最小值 $$0$$ 时,函数取得最小值。此时: $$x = 2 \quad \Rightarrow \quad f(2) = -1$$

4. 验证结果:通过求导法验证,导数为 $$f'(x) = 2x - 4$$,令导数为零得临界点 $$x=2$$,二阶导数 $$f''(x)=2>0$$ 确认此为极小值点,结果一致。

综上,函数的最小值为 $$-1$$。

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