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本帖最后由 dffaaoo 于 2020-2-7 22:20 編輯
拐點(diǎn)
在數(shù)學(xué)領(lǐng)域是指,凸曲線與凹曲線的連接點(diǎn)。
拐點(diǎn)定義(根據(jù)高等數(shù)學(xué)同濟(jì)6版上冊第151頁)
一般的,設(shè)y=f(x)在區(qū)間I上連續(xù),x0是I的內(nèi)點(diǎn)(除端點(diǎn)外的I內(nèi)的點(diǎn))。如果曲線y=f(x)在經(jīng)過點(diǎn)(x0,f(x0))時(shí),曲線的凹凸性改變了,那么就稱點(diǎn)(x0,f(x0))為這曲線的拐點(diǎn)。
拐點(diǎn)的必要條件:設(shè)f(x)在(a,b)內(nèi)二階可導(dǎo),x0∈(a,b),若(x0,f(x0))是曲線y=f(x)的一個(gè)拐點(diǎn),則f‘’(x0)=0。
拐點(diǎn)的充分條件:設(shè)f(x)在(a,b)內(nèi)二階可導(dǎo),x0∈(a,b),則f‘’(x0)=0,若在x0兩側(cè)附近f‘’(x0)異號(hào),則點(diǎn)(x0,f(x0))為曲線的拐點(diǎn)。否則(即f‘’(x0)保持同號(hào),(x0,f(x0))不是拐點(diǎn)。
當(dāng)函數(shù)圖像上的某點(diǎn)使函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)為零,且三階導(dǎo)數(shù)不為零時(shí),這點(diǎn)即為函數(shù)的拐點(diǎn)。
若函數(shù)y=f(x)在c點(diǎn)可導(dǎo),且在點(diǎn)c一側(cè)是凸,另一側(cè)是凹,則稱c是函數(shù)y=f(x)的拐點(diǎn)。另外,如果c是拐點(diǎn),必然有f''(c)=0或者f''(c)不存在;反之則不成立;比如,f(x)=x^4,有f''(0)=0,但是0兩側(cè)全是凸,所以0不是函數(shù)f(x)=x^4的拐點(diǎn)。
拐點(diǎn)的求法(摘錄自高等數(shù)學(xué)同濟(jì)5版上冊第149頁)
可以按下列步驟來判斷區(qū)間I上的連續(xù)曲線y=f(x)的拐點(diǎn):
⑴求f''(x);
⑵令f''(x)=0,解出此方程在區(qū)間I內(nèi)的實(shí)根,并求出在區(qū)間I內(nèi)f''(x)不存在的點(diǎn);
⑶對于⑵中求出的每一個(gè)實(shí)根或二階導(dǎo)數(shù)不存在的點(diǎn)x0,檢查f''(x)在x0左右兩側(cè)鄰近的符號(hào),那么當(dāng)兩側(cè)的符號(hào)相反時(shí),點(diǎn)(x0,f(x0))是拐點(diǎn),當(dāng)兩側(cè)的符號(hào)相同時(shí),點(diǎn)(x0,f(x0))不是拐點(diǎn)。
例如,y=x^3,y'=3x^2,y''=6x,解出x=0時(shí),y'=0,y''=0:y在(負(fù)無窮大,0)上為增函數(shù),y''<0,函數(shù)曲線為凸函數(shù);y在(0,正無窮大)上為增函數(shù),函數(shù)y''>0,函數(shù)曲線為凹函數(shù)。但y全區(qū)間函 |
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