為什麼函式的二階導數的值可以確定函式的凹凸區間

時間 2021-08-11 17:04:19

1樓:閎範充聰

一階導數為0的點稱之為駐點,函式的極值點必定位於駐點和不可導點處。可以通過駐點的二階導數值來判斷駐點的性質:二階導數值》0,駐點為極小值點(函式左減右增),二階導數值0的區間是凹區間,二階導數值<0的區間是凸區間。

故第一步先求出函式的一階導數,令導函式=0,解方程求出駐點第二步再對一階導數再次求導,求出二階導數,令二階函式=0,解方程求出拐點第三步,將駐點橫座標代入二階導數,根據值,判斷駐點的性質,進而得出函式的增減區間,再將駐點橫座標代入原函式,求出極值第四步,計算拐點之間的區間的二階導數值的正負,確定凹凸區間。

2樓:和竹霜鵾

我是一線高中數學教師,希望能幫到你。

在函式f(x)的圖象上取任意兩點,如果函式圖象在這兩點之間的部分總在連線這兩點的線段的下方,那麼這個函式就是凹函式。

直觀上看,凸函式就是圖象向上突出來的。比如如果函式f(x)在區間i上二階可導,則f(x)在區間i上是凹函式的充要條件是f''(x)>=0;f(x)在區間i上是凸函式的充要條件是f''(x)<=0;

通俗的講,一個函式求了一階導數(如大於o),只能說明是遞增,但不知是遞增的越來越快還是越來越慢(可以類比加速度的思想),只有求了二階導數才知道遞增的速度,即凹凸性。

為什麼函式的二階導數的值可以確定函式的凹凸區間

3樓:匿名使用者

一階導bai數為0的點稱之du為駐點,函式的極值點

zhi必定位於駐點和不可dao導點處。可以內通過駐點的二階導數

容值來判斷駐點的性質:二階導數值》0,駐點為極小值點(函式左減右增),二階導數值0的區間是凹區間,二階導數值<0的區間是凸區間。故第一步先求出函式的一階導數,令導函式=0,解方程求出駐點第二步再對一階導數再次求導,求出二階導數,令二階函式=0,解方程求出拐點第三步,將駐點橫座標代入二階導數,根據值,判斷駐點的性質,進而得出函式的增減區間,再將駐點橫座標代入原函式,求出極值第四步,計算拐點之間的區間的二階導數值的正負,確定凹凸區間。

函式的凹凸性為什麼要用二階導數

4樓:晚夏落飛霜

一階導數反映的是函式斜率,而二階導數反映的是斜率變化的快慢,表現在函式的影象上就是函式的凹凸性。

f′′(x)>0,開口向上,函式為凹函式,f′′(x)<0,開口向下,函式為凸函式。

凸凹性的直觀理解:

設函式y=f(x)在區間i上連續,如果函式的曲線位於其上任意一點的切線的上方,則稱該曲線在區間i上是凹的;如果函式的曲線位於其上任意一點的切線的下方,則稱該曲線在區間i上是凸的。

確定曲線y=f(x)的凹凸區間和拐點的步驟:

1、確定函式y=f(x)的定義域;

2、求出在二階導數f"(x);

3、求出使二階導數為零的點和使二階導數不存在的點;4、判斷或列表判斷,確定出曲線凹凸區間和拐點。

5樓:angela韓雪倩

在函式f(x)的圖象上取任意兩點,如果函式圖象在這兩點之間的部分總在連線這兩點的線段的下方,那麼這個函式就是凹函式。

直觀上看,凸函式就是圖象向上突出來的。比如如果函式f(x)在區間i上二階可導,則f(x)在區間i上是凹函式的充要條件是f''(x)>=0;f(x)在區間i上是凸函式的充要條件是f''(x)<=0;

通俗的講,一個函式求了一階導數(如大於o),只能說明是遞增,但不知是遞增的越來越快還是越來越慢(可以類比加速度的思想),只有求了二階導數才知道遞增的速度,即凹凸性。

擴充套件資料:

設函式f(x)在區間i上定義,若對i中的任意兩點x1和x2,和任意λ∈(0,1),都有 f(λx1+(1-λ)x2)<=λf(x1)+(1-λ)f(x2),若不等號嚴格成立,即"<"號成立,則稱f(x)在i上是嚴格凹函式。

如果"<="換成">="就是凸函式。類似也有嚴格凸函式。

設f(x)在區間d上連續,如果對d上任意兩點a、b恆有f((a+b)/2)<(f(a)+f(b))/2

那麼稱f(x)在d上的圖形是(向上)凹的(或凹弧);如果恆有f((a+b)/2)>(f(a)+f(b))/2

那麼稱f(x)在d上的圖形是(向上)凸的(或凸弧)

這個定義從幾何上看就是:

在函式f(x)的圖象上取任意兩點,如果函式圖象在這兩點之間的部分總在連線這兩點的線段的下方,那麼這個函式就是凹函式。 同理可知,如果函式影象在這兩點之間的部分總在連線這兩點線段的上方,那麼這個函式就是凸函式。

如果函式f(x)在區間i上二階可導,則f(x)在區間i上是凸函式的充要條件是f''(x)<=0;f(x)在區間i上是凹函式的充要條件是f''(x)>=0;

琴生(jensen)不等式(也稱為詹森不等式):(注意前提、等號成立條件)設f(x)為凸函式,則f[(x1+x2+……+xn)/n]≤[f(x1)+f(x2)+……+f(xn)]/n(下凸);設f(x)為凹函式,f[(x1+x2+……+xn)/n]≥[f(x1)+f(x2)+……+f(xn)]/n(上凸),稱為琴生不等式。

加權形式為:f[(a1*x1+a2*x2+……+an*xn)]≤a1f(x1)+a2f(x2)+……+anf(xn)(下凸);f[(a1*x1+a2*x2+……+an*xn)]≥a1f(x1)+a2f(x2)+……+anf(xn)(上凸),其中ai≥0(i=1,2,……,n),且a1+a2+……+an=1.

如果一個函式f(x)在某個區間i上有f''(x)(即二階導數)>0恆成立,那麼在區間i上f(x)的圖象上的任意兩點連出的一條線段,這兩點之間的函式圖象都在該線段的下方,反之在該線段的上方。

結合一階、二階導數可以求函式的極值。當一階導數等於0,而二階導數大於0時,為極小值點。當一階導數等於0,而二階導數小於0時,為極大值點;當一階導數和二階導數都等於0時,為駐點。

6樓:

我是一線高中數學教師,希望能幫到你。

在函式f(x)的圖象上取任意兩點,如果函式圖象在這兩點之間的部分總在連線這兩點的線段的下方,那麼這個函式就是凹函式。

直觀上看,凸函式就是圖象向上突出來的。比如如果函式f(x)在區間i上二階可導,則f(x)在區間i上是凹函式的充要條件是f''(x)>=0;f(x)在區間i上是凸函式的充要條件是f''(x)<=0;

通俗的講,一個函式求了一階導數(如大於o),只能說明是遞增,但不知是遞增的越來越快還是越來越慢(可以類比加速度的思想),只有求了二階導數才知道遞增的速度,即凹凸性。

怎麼用一次導和二次導求函式的極點,調區間,極值,凹凸區間和拐點.

7樓:善言而不辯

一階導數為0的點稱之為駐點,函式的極值點必定位於駐點和不可導點處。

可以通過版駐點的二階導數值來判斷權駐點的性質:

二階導數值》0,駐點為極小值點(函式左減右增),

二階導數值<0,駐點為極大值點(函式左增右減)

二階導數值=0,駐點有可能不是極值點,需判斷駐點左右一階導數值的正負有無變化。

二階導數為0的點稱之為拐點,二階導數值》0的區間是凹區間,二階導數值<0的區間是凸區間。

故第一步先求出函式的一階導數,令導函式=0,解方程求出駐點

第二步再對一階導數再次求導,求出二階導數,令二階函式=0,解方程求出拐點

第三步,將駐點橫座標代入二階導數,根據值,判斷駐點的性質,進而得出函式的增減區間,再將駐點橫座標代入原函式,求出極值

第四步,計算拐點之間的區間的二階導數值的正負,確定凹凸區間。

為什麼二階導數能判斷函式凹凸性?

8樓:匿名使用者

因為隨著凹凸變化,曲線的切線斜率會出現相應的改變。

1在凹最低處或凸最高內處,切線斜率為0,即一階容導數為02在凹圖象最低處左右,一階導數從最低處左方的》0趨於右方的<0,這一過程二階導數》0

在凸圖象最高處左右,一階導數從最高處左方的<0趨於右方的》0,這一過程二階導數<0

因此根據二階導數可以判斷函式的凹凸性質

如何利用一階導數及二階導數分析函式的單調性、極值、最值、影象的凹凸性及拐?

9樓:匿名使用者

單調性::

(1)若導數大於零,則單調遞增;若導數小於零,則單調遞減;導數等於零為函式駐點,不一定為極值點。需代入駐點左右兩邊的數值求導數正負判斷單調性。

(2)若已知函式為遞增函式,則導數大於等於零;若已知函式為遞減函式,則導數小於等於零。

根據微積分基本定理,對於可導的函式,有:

如果函式的導函式在某一區間內恆大於零(或恆小於零),那麼函式在這一區間內單調遞增(或單調遞減),這種區間也稱為函式的單調區間。導函式等於零的點稱為函式的駐點,在這類點上函式可能會取得極大值或極小值(即極值可疑點)。進一步判斷則需要知道導函式在附近的符號。

對於滿足的一點,如果存在使得在之前區間上都大於等於零,而在之後區間上都小於等於零,那麼是一個極大值點,反之則為極小值點。另外極值不一定等於最值。求最值還需要求出區間邊界的函式值,再與極值比較,進一步取得區間最小值

x變化時函式(藍色曲線)的切線變化。函式的導數值就是切線的斜率,綠色代表其值為正,紅色代表其值為負,黑色代表值為零。

凹凸性:

可導函式的凹凸性與其導數的單調性有關。如果函式的導函式在某個區間上單調遞增,那麼這個區間上函式是向下凹的,反之則是向上凸的。如果二階導函式存在,也可以用它的正負性判斷,如果在某個區間上恆大於零,則這個區間上函式是向下凹的,反之這個區間上函式是向上凸的。

曲線的凹凸分界點稱為曲線的拐點。

二階導數大於零,函式圖形是凹的還是凸的

10樓:小小芝麻大大夢

凹的。二階導數大於0,說明該函式的一階導數是單增函式。也就是說,該函式在各點的切線斜率隨著 x 的增大而增大。因此,該函式圖形是凹的。

二階導數,是原函式導數的導數,將原函式進行二次求導。一般的,函式y=f(x)的導數y‘=f’(x)仍然是x的函式,則y’=f’(x)的導數叫做函式y=f(x)的二階導數。在圖形上,它主要表現函式的凹凸性。

切線斜率變化的速度,表示的是一階導數的變化率。函式的凹凸性(例如加速度的方向總是指向軌跡曲線凹的一側)。

11樓:

二階導數大於 0,說明該函式的一階導數是單增函式。也就是說,該函式在各點的切線斜率隨著 x 的增大而增大。因此,該函式圖形是 凹 的

12樓:痕水月

這個應該是一個order吧,好像這個有具體的書上會寫。

反函式的二階導數與原函式二階導數的關係

設dy dx y 則dx dy 1 y 應視為y的函式 則d2x dy2 d dx dy dy 定義 d 1 dy dx dy d 1 dy dx dx dx dy 複合函式求導,x是中間變數 y y 2 1 y y y 3 所以,反函式的二階導數不是原函式二階導數的倒數 結合一階 二階導數可以求函...

關於二階導數求極值,為什麼二階導數可以判斷極值

對於這個問題,你有概念上的錯誤。二階導存在的前提是該點的一階導是存在的。所以,你在解這題的時候,首先要判斷定義域。還有就是0這個點在這裡根本就沒有意義,那你的 二階導數是否無法判斷0這個點 的意思我不明白。還有就是,對於一些沒學過的知識在考試時最好不要用,除非你沒有辦法做出來了。還有就是,對於一些你...

為什麼二階導數能判斷函式凹凸性,函式的凹凸性為什麼要用二階導數

7zone射手 經濟數學團隊為你解答,滿意請採納!一次求導,得到的是影象斜率問題 給斜率求導,也就是二階導數,是斜率的變化率那麼斜率的變化率就可以看出函式的凹凸性質瞭如圖,二次函式的影象,斜率和根號下x的斜率,可以看得出來斜率的變化,也可以看出函式的凹凸 因為隨著凹凸變化,曲線的切線斜率會出現相應的...