高中数学中,最小值的定义和表示方法如下:
一、定义
函数最小值
设函数$y = f(x)$的定义域为$I$,若存在实数$M$满足:
- 对任意$x in I$,都有$f(x) geq M$;
- 存在$x_0 in I$,使得$f(x_0) = M$。 则称$M$为函数$f(x)$的最小值。
数集最小值
对于数集${a_1, a_2, ldots, a_n}$,最小值为集合中的最小元素$a_1$。
二、表示方法
符号表示
- 最大值:$max{f(x)}$或$M$;
- 最小值:$min{f(x)}$或$m$。
函数值表示
例如,函数$f(x) = x^2$在$x=0$处取得最小值$0$,可表示为$min_{x in mathbb{R}} f(x) = 0$。
三、求解方法
利用单调性
若函数在区间上单调递增或递减,可通过端点值确定最值。例如,$f(x) = 2x + 4$在$(2,3)$上单调递增,$f(2)$为最小值,$f(3)$为最大值。
辅助角公式
在特定函数(如三角函数)中,可通过辅助角公式化简后求最值。例如,$sqrt{frac{3}{1 + k^2}} geq frac{3}{sqrt{4}} = frac{3}{2}$,当且仅当$k^2 geq 8$时取等号。
四、注意事项
最小值需在定义域内讨论,不同区间可能不同;
实际问题中需结合函数性质(如连续性、可导性)判断最值存在性。