2.1. Định nghĩa
– Cho hàm số \(y=f(x)\) liên tục trên khoảng (a;b) và điểm \(x_0\in(a;b)\):
+ Hàm số \(f(x)\) đạt cực đại tại \(x_0\) nếu \(f(x_0)>f(x) \ \forall x\in (x_0-h,x_0+h) \setminus \left \{ x_0 \right \},h>0\)
+ Hàm số \(f(x)\) đạt cực tiểu tại x0 nếu \(f(x_0)0\).
2.2. Điều kiện cần và điều kiện đủ để hàm số có cực trị
a) Điều kiện cần để hàm số có cực trị
– \(f(x)\) đạt cực trị tại \(x_0\), có đạo hàm tại \(x_0\) thì \(f'(x_0)=0\).
b) Điều kiện đủ để hàm số có điểm cực đại và cực tiểu
– Điều kiện thứ nhất: Cho hàm số \(y=f(x)\) liên tục trên khoảng \(K = ({x_0} – h;{x_0} + h)\,(h > 0)\) và có đạo hàm trên K hoặc trên \(K\backslash \left\{ {{x_0}} \right\}\):
+ Nếu \(\left\{ \begin{array}{l}
f'(x) < 0\;\;\forall x \in \left( {{x_0} – h;x{}_0} \right)\\
f'(x) > 0\;\;\forall x \in \left( {x{}_0;{x_0} + h} \right)
\end{array} \right.\) thì x0 là điểm cực tiểu của hàm số \(f(x)\).
+ Nếu \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{f'(x) > 0\;\;\forall x \in \left( {{x_0} – h;{x_0}} \right)}\\
{f'(x) < 0\;\;\forall x \in \left( {{x_0};{x_0} + h} \right)}
\end{array}} \right.\) thì x0 là điểm cực đại của hàm số \(f(x)\).
– Cách phát biểu khác dễ hiểu hơn: Đi từ trái sang phải
+ Nếu \(f(x)\) đổi dấu từ – sang + khi qua \(x_0\) thì \(x_0\) là điểm cực tiểu.
+ Nếu \(f(x)\) đổi dấu từ + sang – khi qua \(x_0\) thì \(x_0\) là điểm cực đại.
– Điều kiện thứ hai: Cho hàm số \(y=f(x)\) có đạo hàm cấp hai trên khoảng \(K = ({x_0} – h;{x_0} + h)\,(h > 0)\):
+ Nếu \(f'(x_0)=0\), \(f”(x_0)<0\) thì \(x_0\) là điểm cực đại của hàm số \(f(x)\).
+ Nếu \(f'(x_0)=0\), \(f”(x_0)>0\) thì \(x_0\) là điểm cực tiểu của hàm số \(f(x)\).
2.3. Qui tắc tìm cực trị
a) Quy tắc 1
– Tìm tập xác định.
– Tính \(f'(x)\). Tìm các điểm tại đó\(f'(x)=0\) hoặc \(f'(x)\) không xác định.
– Lập bảng biến thiên.
– Từ bảng biến thiên suy ra các điểm cực đại, cực tiểu.
b) Quy tắc 2
– Tìm tập xác định.
– Tính \(f'(x)\). Tìm các nghiệm xi của phương trình \(f'(x)=0\).
– Tính \(f”(x)\) và \(f”(x_i)\) suy ra tính chất cực trị của các điểm xi.
– Chú ý: nếu \(f”(x_i)=0\) thì ta phải dùng quy tắc 1 để xét cực trị tại xi.