理论教育 曲线拐点分析及优化建议

曲线拐点分析及优化建议

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:定义2曲线y=f(x)上凸与凹的分界点称为该曲线的拐点.定理2(拐点存在的必要条件)如果函数y=f(x)在x0处二阶可导,且在(x0,f(x0))是曲线y=f(x)的拐点,则f″(x0)=0.若f″(x0)=0,则(x0,f(x0))不一定是曲线y=f(x)的拐点.例如:曲线y=x4,有f″(0)=0,但点(0,0)不是曲线y=x4的拐点,因为在(-∞,+∞)内,曲线y=x4都是凹的.事实上,

曲线拐点分析及优化建议

定义2 曲线y=f(x)上凸与凹的分界点称为该曲线的拐点.

定理2(拐点存在的必要条件) 如果函数y=f(x)在x0处二阶可导,且在(x0,f(x0))是曲线y=f(x)的拐点,则f″(x0)=0.

若f″(x0)=0,则(x0,f(x0))不一定是曲线y=f(x)的拐点.例如:曲线y=x4,有f″(0)=0,但点(0,0)不是曲线y=x4的拐点,因为在(-∞,+∞)内,曲线y=x4都是凹的.事实上,f″(x)不存在的点也可能是拐点.

定理3(拐点存在的充分条件) 设函数y=f(x)在点x0的某去心邻域内二阶可导,且f″(x0)=0或f″(x0)不存在,在点x0的两侧,

(1)若f″(x)的符号变号,则点(x0,f(x0))是曲线y=f(x)的拐点;

(2)若f″(x)的符号保持不变,则点(x0,f(x0))不是曲线y=f(x)的拐点.

由定理3可以求连续函数y=f(x)的凹凸性和拐点的步骤:(www.daowen.com)

(1)求y=f(x)的定义域

(2)求f″(x0)=0或f″(x0)不存在的点;

(3)判断各点两侧f″(x)的符号,从而确定y=f(x)的凹凸性,若在点的两侧f″(x)的符号变号,则曲线上与该点对应的点就是拐点.

令y″=0,得x1=1,且当x2=0时,y″不存在.x1,x2将定义域(-∞,+∞)分成3部分区间(-∞,0),(0,1)和(1,+∞),则列表如下:

由上表可知,曲线在区间(-∞,0)及(1,+∞)内是凹的,在区间(0,1)内是凸的.点(0,0)和(1,-3)为曲线的拐点.

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