对极值和凹凸性的理解

f ( x ) f(x) 的和极值有关的知识有:(1),若 f ( x ) f(x) 为可导函数,则满足 f ( x ) f(x)' =0的点 x 0 x_0 可能为极值点,也可能不是极值点。
即对函数 f ( x ) = x 3 f(x)=x^3 f ( x ) = x 2 f(x)=x^2
(2),若 f ( x ) f(x) 上存在不可导的点(通常这种点是少数的),通常用极值的定义去判断
举例, 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}
判断函数极值的方法,就是依照上面说的原则
另外:求出函数的满足 f ( x ) = 0 x 0 f(x)'=0点x_0 ,存在判断极值点的第二充分条件。
f ( x 0 ) > 0 f(x_0)''>0 ,则为极小值点
f ( x 0 ) < 0 f(x_0)''<0 ,则为极大值点
判断曲线的凹凸性的方法(推导使用的是泰勒展开),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} 处展开
从而有若 f ( x ) > 0 f(x)''>0 ,为凹曲线
f ( x ) < 0 f(x)''<0 ,为凸曲线
从函数的凹凸性去记忆极值点的第二充分条件
若一个函数存着 f ( x 0 ) = 0 , f ( x 0 ) > 0 f(x_0)'=0,且f(x_0)''>0 ,如何去判断这为极大值点,还是极小值点呢?可以从函数的凹凸性去判断,因为用老师说的巧记法,很好的判断一条曲线是凹曲线还是凸曲线。
x 0 x_0 必定属于 x 0 x_0 的一个邻域内,若能判断 f ( x ) f(x)'' 在该邻域内的正负号,可以有如下的想法
f ( x ) > 0 , f(x)''>0, 则函数应为凹曲线,(同时还说了 x 0 x_0 为极值点),则就应为极小值点。若 f ( x ) < 0 f(x)''<0 ,则为凸曲线,则 x 0 x_0 点为极大值点。

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