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按下列步驟來判斷區間I上的連續曲線y=f(x)的拐點:
(1)求f''(x);
(2)令f''(x)=0,解出此方程在區間I內的實根,并求出在區間I內f''(x)不存在的點;
(3)對于(2)中求出的每一個實根或二階導數不存在的點x0,檢查f''(x)在x0左右兩側鄰近的符號,那么當兩側的符號相反時,點(x0,f(x0))是拐點,當兩側的符號相同時,點(x0,f(x0))不是拐點。
為正確理解拐點的定義,可以參考以下例題。
拐點
拐點,又稱反曲點,在數學上指改變曲線向上或向下方向的點,直觀地說拐點是使切線穿越曲線的點(即連續曲線的凹弧與凸弧的分界點)。
已知函數的拐點為斜率最大的點,而斜率的表示為一階導數,最大值為二階導數等于0的點。
y=-x^3+3x-2
y'=-3x^2+3
由一階導數可以推出,當x=0時,斜率最大為3,即x=0為拐點,代入方程得:
y=-(0)^3+3×0-2=-2,即拐點坐標為(0,-2)
已可以求二階導數:
y"=-6x
令y"=0→-6x=0→x=0,
代入原方程解得:y=-2。
即拐點為(0,-2)
判斷方法:(1)求這個函數的二階導數;(2)若二階導數在這個點的左邊和右邊的正負性不同,則這個點就是拐點;若在這個點的左邊和右邊的正負性相同,則這個點就不是拐點。
?拐點的必要條件
設f(x)在(a,b)內二階可導,x0∈(a,b),若(x0,f(x0))是曲線y=f(x)的一個拐點,則f‘’(x0)=0。
拐點的充分條件
設f(x)在(a,b)內二階可導,x0∈(a,b),則f‘’(x0)=0,若在x0兩側附近f‘’(x0)異號,則點(x0,f(x0))為曲線的拐點。否則(即f‘’(x0)保持同號,(x0,f(x0))不是拐點。
當函數圖像上的某點使函數的二階導數為零,且三階導數不為零時,這點即為函數的拐點。
若函數y=f(x)在c點可導,且在點c一側是凸,另一側是凹,則稱c是函數y=f(x)的拐點。另外,如果c是拐點,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0兩側全是凸,所以0不是函數f(x)=x^4的拐點。
函數的拐點是事物發展過程中運行趨勢或運行速率的變化,也就是指凸曲線與凹曲線的連接點,當函數圖像上的某點使函數的二階導數為零,且三階導數不為零時,這點即為函數的拐點。
函數在數學上的定義:給定一個非空的數集A,對A施加對應法則f,記作f(A),得到另一數集B,也就是B=f(A),那么這個關系式就叫函數關系式,簡稱函數。
若函數y=f(x)在c點可導,且在點c一側是凸,另一側是凹,則稱c是函數y=f(x)的拐點。我們可以按下列步驟來判斷區間I上的連續曲線y=f(x)的拐點: (1)求f''(x); (2)令f''(x)=0,解出此方程在區間I內的實根,并求出在區間I內f''(x)不存在的點; (3)對于(2)中求出的每一個實根或二階導數不存在的點x0,檢查f''(x)在x0左右兩側鄰近的符號,那么當兩側的符號相反時,點(x0,f(x0))是拐點,當兩側的符號相同時,點(x0,f(x0))不是拐點。
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