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发表于 2024-11-2 19:19:20
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要在不使用导数的情况下求解函数 \( f(x) = x - \sqrt{x} \) 的最值,可以通过分析函数的性质和图形来实现。
1. **函数的定义域**:
函数 \( f(x) = x - \sqrt{x} \) 在 \( x \geq 0 \) 上有定义,因为平方根要求非负。
2. **函数的单调性**:
- 当 \( x \) 很小时,\( \sqrt{x} \) 的增长速度比 \( x \) 快,因此 \( f(x) \) 可能减小。
- 当 \( x \) 很大时,\( x \) 的增长速度比 \( \sqrt{x} \) 快,因此 \( f(x) \) 增加。
3. **特殊值分析**:
- 当 \( x = 0 \) 时,\( f(x) = 0 \)。
- 当 \( x = 1 \) 时,\( f(x) = 1 - 1 = 0 \)。
4. **尝试平方根的简单值**:
通过尝试一些简单的平方根值,我们可以找到一个可能的极小值点。
- 设 \( x = \frac{1}{4} \),则 \( \sqrt{x} = \frac{1}{2} \),此时 \( f(x) = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} = -\frac{1}{4} \)。
5. **验证极小值**:
通过观察,\( x = \frac{1}{4} \) 处的值比 \( x = 0 \) 和 \( x = 1 \) 处的值小,因此可以认为在 \( x = \frac{1}{4} \) 处取得极小值。
综上所述,函数 \( f(x) = x - \sqrt{x} \) 在 \( x = \frac{1}{4} \) 处取得极小值,最小值为 \(-\frac{1}{4}\)。这种方法通过分析函数的性质和简单计算来找到最值,而不依赖于导数。
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