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對極值和凹凸性的理解

f ( x ) f(x) 的和極值有關的知識有:(1),若 f (

x ) f(x) 為可導函式,則滿足 f ( x )
f(x)'
=0的點 x 0 x_0 可能為極值點,也可能不是極值點。
即對函式 f
( x ) = x 3 f(x)=x^3
f ( x ) = x 2 f(x)=x^2
(2),若 f ( x ) f(x) 上存在不可導的點(通常這種點是少數的),通常用極值的定義去判斷
舉例, f ( x ) = x f(x)=|x| f ( x ) = { 2 x 1 x < 0 x 1 0 f(x)=\begin{cases} 2x-1 & x<0\\x-1 & \geqslant 0\end{cases}
判斷函式極值的方法,就是依照上面說的原則
另外:求出函式的滿足 f ( x ) = 0 x 0 f(x)'=0點x_0 ,存在判斷極值點的第二充分條件。
f ( x 0 ) > 0 f(x_0)''>0 ,則為極小值點
f ( x 0 ) < 0 f(x_0)''<0 ,則為極大值點
判斷曲線的凹凸性的方法(推導使用的是泰勒展開),即把 f ( x 1 ) f ( x 2 ) x 1 + x 2 2 f(x_1)和f(x_2)在\frac{x_1+x_2}{2} 處展開
從而有若 f ( x ) > 0 f(x)''>0 ,為凹曲線
f ( x ) < 0 f(x)''<0 ,為凸曲線
從函式的凹凸性去記憶極值點的第二充分條件
若一個函式存著 f ( x 0 ) = 0 , f ( x 0 ) > 0 f(x_0)'=0,且f(x_0)''>0 ,如何去判斷這為極大值點,還是極小值點呢?可以從函式的凹凸性去判斷,因為用老師說的巧記法,很好的判斷一條曲線是凹曲線還是凸曲線。
x 0 x_0 必定屬於 x 0 x_0 的一個鄰域內,若能判斷 f ( x ) f(x)'' 在該鄰域內的正負號,可以有如下的想法
f ( x ) > 0 , f(x)''>0, 則函式應為凹曲線,(同時還說了 x 0 x_0 為極值點),則就應為極小值點。若 f ( x ) < 0 f(x)''<0 ,則為凸曲線,則 x 0 x_0 點為極大值點。