对勾函数 $f(x) = x + \frac{a}{x}$(其中 $x > 0$ 和 $a > 0$)的最值点可以通过求导和分析函数的单调性来确定。
求导数
首先,我们对函数 $f(x) = x + \frac{a}{x}$ 求导,得到:
$$f'(x) = 1 - \frac{a}{x^2}$$
求导数为零的点
令 $f'(x) = 0$,解方程:
$$1 - \frac{a}{x^2} = 0$$
$$\frac{a}{x^2} = 1$$
$$x^2 = a$$
$$x = \sqrt{a}$$ (由于 $x > 0$,我们只考虑正根)
验证极值点
为了确定 $x = \sqrt{a}$ 是极小值点,我们可以检查二阶导数:
$$f''(x) = \frac{2a}{x^3}$$
在 $x = \sqrt{a}$ 处,$f''(\sqrt{a}) = \frac{2a}{(\sqrt{a})^3} = \frac{2a}{a\sqrt{a}} = \frac{2}{\sqrt{a}} > 0$,因此 $x = \sqrt{a}$ 是极小值点。
计算极小值
将 $x = \sqrt{a}$ 代入原函数 $f(x)$,得到:
$$f(\sqrt{a}) = \sqrt{a} + \frac{a}{\sqrt{a}} = \sqrt{a} + \sqrt{a} = 2\sqrt{a}$$
因此,当 $x > 0$ 时,函数 $f(x) = x + \frac{a}{x}$ 的最小值为 $2\sqrt{a}$,在 $x = \sqrt{a}$ 处取得最小值。
由于对勾函数是奇函数,即 $f(-x) = -f(x)$,所以当 $x < 0$ 时,函数在 $x = -\sqrt{a}$ 处取得最大值 $-2\sqrt{a}$。
建议
对于对勾函数 $f(x) = x + \frac{a}{x}$:
当 $x > 0$ 时,函数的最小值为 $2\sqrt{a}$,在 $x = \sqrt{a}$ 处取得。
当 $x < 0$ 时,函数的最大值为 $-2\sqrt{a}$,在 $x = -\sqrt{a}$ 处取得。