对函数极值定义的探讨

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  [摘要]举例说明对极值定义的看法 ,并给出了参考定义。
  [关键词]极大(小)值,极大(小)值点
  在教学过程中,发现某些教材中关于极值的定义,均值得商榷,下面通过举例说明。
  一、普通高等教育“十二五”规划教材,《微积分》中的定义如下:
  定义1 设函数y=f(x)在点x0的某一邻域U(x0)内有定义,并且 ,有f(x)≤f(x0)(或f(x)≥f(x0)),则称f(x0)为函数f(x)的一个极大值(或极小值),x0称为函数f(x0)的一个极大值点(或极小值点).
  例1 设
  函数f(x0)在x0=1的某个邻域内有定义,且对邻域中任何点x恒有f(x)≤f(x0),按定义1,f(x0)为函数f(x)的极大值,而x0=1为极大值点。这显然是错误的。
  二、21世纪大学数学精品教材《高等数学》中的定义如下:
  定义2 设函数f(x)在点x0的某个邻域U(x0)内有定义,如果对于去心邻域 内的任一x,有f(x)f(x0)
  那么称f(x0)是函数f(x)的一个极大值或极小值。
  例2 设
  函数f(x)在点x0=1的某邻域U(x0)内有定义,对其去心邻域 内的任一x,有f(x)  例3 设
  函数f(x)在点x0=1的某邻域U(x0)内有定义,对其去心邻域 内的任一x,有f(x)  例4 设
  函数f(x)在点x0=0处连续,对某去心邻域 内的任一 x,有f(x)>f(x0),按定義2,f(x0)为函数f(x)的极小值,而x0为极小值点。
  在以上例子中,例1,例3和例4中的极值点,函数经过极值点时,其单调性没改变;例2中,只要令f(1)=0,点x0=1又变为极小值点,此时x0=1是否归入极小值点,值得探讨。
  三、鉴于以上定义的不足,现给出如下参考定义:
  定义3 设函数f(x)在点x0的某邻域U(x0)内有连续,如果对于去心邻域 内的任一x,有f(x)f(x0)
  那么称f(x0)是函数f(x)的一个极大值或极小值。
  [参考文献]
  [1]刘颖芳、肖运鸿主编微积分,2011年第一版,科学出版社。
  [2]余胜春、张平芳主编高等数学,2012年第一版,科学出版社。
  (作者单位:广州航海学院 基础部 广东广州)
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