求x>0时,y=x^3-6x^2+15的极值
解:
当x→∞时,y也→∞,所以y没有最大值。
y=x3-6x2+15=-4*(x/2)*(x/2)*(6-x)+15
而根据几何平均数小于等于算术平均数的定理,(x/2)*(x/2)*(6-x)在x/2=6-x时取得最大值,同时y取得最小值。
而x/2=6-x可以得出x=4,此时ymin=16*(-2)+15=-17
上述结果的正确性可以用微分验证,当y的导数y'=3x2-12x=0时,y有极值。
而3x2-12x=0也可以得出x=4.
下图可以直观看出y=x3-6x2+15的极值
曲线:
代码:
<!DOCTYPE html> <html lang="utf-8"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/> <head> <title>绘制函数y=x^3-6x^2+15曲线</title> </head> <body onload="draw()"> <canvas id="myCanvus" width="1300px" height="640px" style="border:1px dashed black;"> 出现文字表示你的浏览器不支持HTML5 </canvas> </body> </html> <script type="text/javascript"> <!-- function draw(){ var canvas=document.getElementById("myCanvus"); var canvasWidth=1300; var canvasHeight=640; var context=canvas.getContext("2d"); context.fillStyle = "white"; context.fillRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight); context.strokeStyle = "black"; context.fillStyle = "black"; // 进行坐标变换:把原点放在左下角,东方为X轴正向,北方为Y轴正向 var offsetY=320;// Y向偏移值,正值向上偏,用来画坐标轴 var offsetX=650;// X向偏移值,正值向右偏,用来画坐标轴 context.save(); context.translate(0+offsetX,canvasHeight-offsetY); drawAxisXText(context);// 文字和线分开画比较好处理 drawAxisYText(context); drawTitleText(context); context.rotate(getRad(180)); context.scale(-1,1); drawAxisX(context); drawAxisY(context); drawCurve(context); context.restore(); } function drawTitleText(ctx){ ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle='navy'; ctx.fillStyle='navy'; var x=350; var y=-250; // 写文字 ctx.fillText("y=x^3-6x^2+15 红色",x,y); //ctx.fillText("y=x*x-4*x+4 绿色",x,y+20); //ctx.fillText("y=x*x 黄色",x,y+40); //ctx.fillText("y=x*x+4*x+5 青柠色",x,y+60); //ctx.fillText("y=-(x*x-7*x+12)/5 紫色",x,y+80); //ctx.fillText("y=-(x*x+2*x+2)*4 栗色",x,y+100); ctx.fillText(" 作者:逆火狂飙",x+170,y+30); } function drawCurve(ctx){ var cds=[{}]; var cds1=[{}]; var cds2=[{}]; var cds3=[{}]; var cds4=[{}]; var cds5=[{}]; var cds6=[{}]; var ymax=-1000,ymin=1000,xmax,xmin; var x,y; for(x=-13;x<=13;x+=0.01){ y=Math.pow(x,3)-6*Math.pow(x,2)+15;// var arr={"x":x,"y":y}; cds.push(arr); } paintCurve(ctx,"red",cds); for(var i=0; i<cds.length; i++){ // 求y最大值 if(cds[i].x<0 && cds[i].y>ymax){ ymax=cds[i].y; xmax=cds[i].x; } // 求y最小值 if(cds[i].x>=0 && cds[i].y<ymin){ ymin=cds[i].y; xmin=cds[i].x; } } console.log("ymin="+ymin+" xmin="+xmin+" ymax="+ymax+" ymin="+ymin+" xmax="+xmax); var SU=50;// Scale Unit // 极大值 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(xmax*SU,ymax*5-5); ctx.lineTo(xmax*SU,ymax*5+5); ctx.save(); ctx.scale(1,-1); ctx.fillText("ymax="+cutShort(ymax.toString(),8),xmax*SU,-ymax*5); ctx.restore(); ctx.stroke(); ctx.closePath(); // 极小值 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(xmin*SU,ymin*5-5); ctx.lineTo(xmin*SU,ymin*5+5); ctx.save(); ctx.scale(1,-1); ctx.fillText("ymin="+ymin,xmin*SU,-ymin*5); ctx.restore(); ctx.stroke(); ctx.closePath(); /*paintCurve(ctx,"green",cds1); paintCurve(ctx,"yellow",cds2); paintCurve(ctx,"lime",cds3); paintCurve(ctx,"purple",cds4); paintCurve(ctx,"maroon",cds5);*/ //paintCurve(ctx,"maroon",cds6);*/ } function paintCurve(ctx,color,cds){ var SU=50;// Scale Unit ctx.strokeStyle = color; ctx.beginPath(); for(var i=0; i<cds.length; i++){ ctx.lineTo(cds[i].x*SU,cds[i].y*5);// 注意y轴比例 } ctx.stroke(); ctx.closePath(); } function drawAxisX(ctx){ ctx.save(); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle='navy'; ctx.fillStyle='navy'; var start=-650; var end=650; // 画轴 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(start, 0); ctx.lineTo(end, 0); ctx.stroke(); ctx.closePath(); // 画箭头 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(end-Math.cos(getRad(15))*10, Math.sin(getRad(15))*10); ctx.lineTo(end, 0); ctx.lineTo(end-Math.cos(getRad(15))*10, -Math.sin(getRad(15))*10); ctx.stroke(); ctx.closePath(); // 画刻度 var x,y; y=5; for(x=start;x<end;x+=50){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x, 0); ctx.lineTo(x, y); ctx.stroke(); ctx.closePath(); } ctx.restore(); } function drawAxisXText(ctx){ ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle='navy'; ctx.fillStyle='navy'; var start=-650; var end=650; // 写文字 var x,y=5; for(x=start;x<end;x+=50){ ctx.fillText(x/50,x,y+10); } } function drawAxisY(ctx){ ctx.save(); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle='navy'; ctx.fillStyle='navy'; var start=-300; var end=300; // 画轴 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(0, start); ctx.lineTo(0, end); ctx.stroke(); ctx.closePath(); // 画箭头 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(Math.sin(getRad(15))*10, end-Math.cos(getRad(15))*10); ctx.lineTo(0, end); ctx.lineTo(-Math.sin(getRad(15))*10, end-Math.cos(getRad(15))*10); ctx.stroke(); ctx.closePath(); // 画刻度 var x,y; x=5; for(y=start;y<end;y+=5){// 注意y轴比例 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x, y); ctx.lineTo(0, y); ctx.stroke(); ctx.closePath(); } } function drawAxisYText(ctx){ ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle='navy'; ctx.fillStyle='navy'; var start=-250; var end=350; // 写文字 var x=-19,y=5; for(y=start;y<end;y+=50){ if(y!=0){ ctx.fillText(-y/5,x,y);// 注意y轴比例 } } } function getRad(degree){ return degree/180*Math.PI; } function cutShort(str,length){ if(str.length>length){ str=str.substr(0,length)+"..."; } return str; } //--> </script>
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