《高等数学》中最值问题的探讨
在高等数学中,求函数的最大值和最小值是导数部分的一个重要内容,既有其广泛理论基础,也有其深厚的实际应用含义。在导数这一部分中,教材专门讲述了关于函数最大值求法和最小值求法,这一环节要求我们非常熟悉导数的基本求法和基本运算,而且也要熟悉导数的理论推导,这也是后续学习的基础。为此,笔者从以下几方面来进行阐述。
一 由一个实际问题所引起的最大值和最小值的问题
敌人乘汽车从河的北岸A处以1千米/分钟的速度向正北逃窜,同时我军摩托车从河的B处向正东追击,速度为2千米/分钟,问我军摩托车何时射击最好?(相距最近射击最好)
分析:这是一个在最佳时间把事情做到最佳效果的实际问题,在军事学上意义重大,如何解决这个问题呢?我们不妨引入数学方法来解决。
解:(1)建立敌我相距的优化函数关系
设t为我军从B处发起追击至射击的时间(单位:分钟)
敌我相距的优化函数关系:
(2)S=S(t)的最小值
所以我军从B处发起追击至射击的时间是追击后1.5分钟射击最好。
从上文这个题目可以看出,在解决一些军事、经济、物理等实际问题时,用数学方法来解决非常方便,也很直观。这样的话,就自然引出数学当中最大值和最小值的系列问题。
二 关于最大值和最小值与极大值和极小值区别与联系
首先,我们要知道数学中对最大值和最小值的定义。关于最大值和最小值的定义一般是这样表述的:若y=f(x)在[a,b]上连续,x1x2,(令x1<x2)使得f(x1)<f(x)<f(x