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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:
(1)求f''(x);
(2)令f''(x)=0,解出此方程在區(qū)間I內(nèi)的實根,并求出在區(qū)間I內(nèi)f''(x)不存在的點;
(3)對于(2)中求出的每一個實根或二階導(dǎo)數(shù)不存在的點x0,檢查f''(x)在x0左右兩側(cè)鄰近的符號,那么當兩側(cè)的符號相反時,點(x0,f(x0))是拐點,當兩側(cè)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(shù)學(xué)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(xù)曲線的凹弧與凸弧的分界點)。
已知函數(shù)的拐點為斜率最大的點,而斜率的表示為一階導(dǎo)數(shù),最大值為二階導(dǎo)數(shù)等于0的點。
y=-x^3+3x-2
y'=-3x^2+3
由一階導(dǎo)數(shù)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(dǎo)數(shù):
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(shù)的二階導(dǎo)數(shù);(2)若二階導(dǎo)數(shù)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(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)的一個拐點,則f‘’(x0)=0。
拐點的充分條件
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,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(shù)圖像上的某點使函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)為零,且三階導(dǎo)數(shù)不為零時,這點即為函數(shù)的拐點。
若函數(shù)y=f(x)在c點可導(dǎo),且在點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。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(cè)全是凸,所以0不是函數(shù)f(x)=x^4的拐點。
函數(shù)的拐點是事物發(fā)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(shù)圖像上的某點使函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)為零,且三階導(dǎo)數(shù)不為零時,這點即為函數(shù)的拐點。
函數(shù)在數(shù)學(xué)上的定義:給定一個非空的數(shù)集A,對A施加對應(yīng)法則f,記作f(A),得到另一數(shù)集B,也就是B=f(A),那么這個關(guān)系式就叫函數(shù)關(guān)系式,簡稱函數(shù)。
若函數(shù)y=f(x)在c點可導(dǎo),且在點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。我們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: (1)求f''(x); (2)令f''(x)=0,解出此方程在區(qū)間I內(nèi)的實根,并求出在區(qū)間I內(nèi)f''(x)不存在的點; (3)對于(2)中求出的每一個實根或二階導(dǎo)數(shù)不存在的點x0,檢查f''(x)在x0左右兩側(cè)鄰近的符號,那么當兩側(cè)的符號相反時,點(x0,f(x0))是拐點,當兩側(cè)的符號相同時,點(x0,f(x0))不是拐點。
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