极值

✍ dations ◷ 2025-11-20 05:41:14 #微积分,数学分析,最优化

在数学中,极大值与极小值(统称极值)是指在一个域上函数取得最大值(或最小值)的点的函数值。而使函数取得极值的点(的横坐标)被称作极值点。这个域既可以是一个邻域,又可以是整个函数域(这时极值称为最值)。

极值的概念不仅仅限于定义在实数域上的函数。定义在任何集合上的实数值函数都可以讨论其最大最小值。为了定义局部极值,函数值必须为实数,同时此函数的定义域上必须能够定义邻域。邻域的概念使得在的定义域上可以有。

局部最大值(最小值)也被称为极值(或局部最优值),全局最大值(最小值)也被称为最值(或全局最优值)。

求全局极值是最优化方法的目的。对于一元二阶可导函数,求极值的一种方法是求驻点(亦称为静止点,停留点,英语:stationary point),也就是求一阶导数为零的点。如果在驻点的二阶导数为正,那么这个点就是局部最小值;如果二阶导数为负,则是局部最大值;如果为零,则还需要进一步的研究。

一般地,如果在驻点处的一阶、二阶、三阶……直到N阶导数都是零,而N+1阶导数不为零,则当N奇数且N+1阶导数为正时,该点为极小值;当N是奇数且N+1阶导数为负时,该点为极大值;如果N是偶数,则该点不是极值。

如果这个函数定义在一个有界区域内,则还要检查局域的边界点。如果函数在定义域内存在不可导点,则这些不可导点也可能是极值点。

求函数的极值时还应当考虑其不可导点,即导数不存在的点。如函数中0处的导数不存在,事实上从图像上也能看出这一点来。而且0就是该函数的一个极小值。

对于多变量函数(多元函数),同样存在在极值点的概念。其定义为:

此外,也有鞍点的概念。

相关

  • 电磁学电磁学(英语:electromagnetism)是研究电磁力(电荷粒子之间的一种物理性相互作用) 的物理学的一个分支。电磁力通常表现为电磁场,如电场、磁场和光。电磁力是自然界中四种基本相互
  • 南京人南京人,或称南京直立人和南京猿人,1990年代出土于南京汤山葫芦洞的南京人化石地点。目前有两例复原的南京猿人头骨。“南京猿人I号头骨”,为有病的成年女性,距今约58~62万年。“
  • 克劳迪奥·蒙台威尔第克劳迪奥·乔瓦尼·安东尼奥·蒙特威尔第(意大利语:Claudio Giovanni Antonio Monteverdi,1567年5月15日-1643年11月29日),意大利作曲家、制琴师。出生于意大利北部克雷莫纳市的他
  • 硝酸根硝酸盐是一个多原子离子其分子式NO3−和分子量62.0049克/mol。硝酸盐同样描述为有机官能团RONO2。这些硝酸酯是一专业炸药。CP#3是硝酸根离子NO3−形成的盐。许多金属都能形
  • 粤菜粤菜,是中国八大菜系之一,也是四大中国菜系,亦称广东菜、广府菜,是指广府民系的代表性菜肴。值得注意的是,虽然客家民系和潮汕民系也生活在广东省境内,但客家菜和潮州菜(潮汕菜)均不
  • abbr class=abbr title=R36/37/38: 刺激眼部、呼吸系统及皮肤R36/37/38/abbr警示性质标准词(英语:Risk Phrases,简写:R-phrases)是于《欧联指导标准67/548/EEC 附录III: 有关危险物品与其储备的特殊风险性质》里定义。该列表被集中并再出版于指导标准2001/
  • 薇朵儿·希维索薇朵儿·希维索(英语:Victoire Thivisol,1991年7月6日-)是一名法国电影女演员。她首次获得好评是在1996年电影《小孤星》饰演一名面对母亲去世的小女孩,成为最年轻赢得威尼斯电影
  • 赣榆话赣榆话为通行于江苏省连云港市赣榆区境内的方言,一般认为属于汉语中原官话郑曹片,也有人认为属于胶辽官话青莱片。赣榆地处江苏北部,与山东省和连云港市(原海州直辖地区)接壤,语音
  • 琐诺木杜凌索诺木杜棱(?-1644年),清朝蒙古敖汉部人,博尔济吉特氏。图鲁博罗特玄孙,纳密克曾孙,贝玛土谢图之孙,岱青杜楞之子。1627年,归附后金,赐号济农,皇太极把姐姐莽古济嫁给他。1628年,随征察哈
  • 中央情报局局长中央情报局局长(英文:Director of the Central Intelligence Agency)是美国中央情报局的首长,隶属于国家情报总监辖下,属于美国情报体系的一部分。吉娜·哈佩尔(英语:Gina Haspel)从