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对勾函数的最小值公式

来源:网易  编辑:阎蓝成综合知识2025-03-11 15:04:23

对勾函数,通常指的是双曲正割函数(sech(x))或者一些情况下也指双曲余弦函数(cosh(x))的倒数形式。不过,在数学领域中,“对勾函数”并不是一个标准术语,不同的文献或教育背景可能有不同的理解。为了更准确地回答您的问题,我将假设您是指双曲余弦函数的倒数,即\(f(x) = \frac{1}{\cosh(x)}\),有时也被称作双曲正割函数。

双曲余弦函数定义为:\[ \cosh(x) = \frac{e^x + e^{-x}}{2} \]

因此,对勾函数(这里指双曲正割函数)可以表示为:\[ f(x) = \frac{1}{\cosh(x)} = \frac{2}{e^x + e^{-x}} \]

要找到这个函数的最小值,我们可以通过求导来分析。首先计算\(f(x)\)的一阶导数:

\[ f'(x) = -\frac{2(e^x - e^{-x})}{(e^x + e^{-x})^2} \]

令\(f'(x) = 0\),解得\(x = 0\)。接下来,通过二阶导数测试判断这一点是极大值点还是极小值点:

\[ f''(x) = \frac{4(e^{2x} + e^{-2x} - 2)}{(e^x + e^{-x})^3} \]

在\(x = 0\)时,\(f''(0) > 0\),说明\(x = 0\)是一个极小值点。因此,\(f(x)\)的最小值发生在\(x = 0\)处,计算得到最小值为:

\[ f(0) = \frac{1}{\cosh(0)} = \frac{1}{\frac{e^0 + e^{-0}}{2}} = \frac{1}{1} = 1 \]

所以,双曲正割函数\(f(x) = \frac{1}{\cosh(x)}\)的最小值为1。这表明无论\(x\)取何值,\(f(x)\)的值始终大于等于1,反映了双曲正割函数的基本性质。

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