函数的凹凸区间是什么?

函数的凹凸区间是什么?,第1张

函数的凹凸性的定义:

函数f(x)在区间I上有定义,若对I中的任意两点x₁和x₂,和任意λ∈(0,1),都有:

f(λx₁+(1-λ)x₂)>=λf(x₁)+(1-λ)f(x₂)。

则称f为I上的凸函数,若不等号严格成立,即“>”号成立,则称f(x)在I上是严格凸函数。

同理,如果">=“换成“<=”就是凹函数。类似也有严格凹函数。

凹凸函数的判定方法:

1、在图像上任取两点A、B连接,若函数图像在两点间的部分均在直线下方,则把该函数在[A,B]之间的部分定义为凹函数。反正为凸函数。

2、求函数的二阶导函数,f”(X),若二阶导函数在[A,B]之间,则:

(1)若 f”(X) ≥ 0,原函数为凹函数。

(2)若 f”(X) ≤ 0,原函数为凸函数。

确定曲线y=f(x)的凹凸区间和拐点的步骤:

1、确定函数y=f(x)的定义域。

2、求出在二阶导数f"(x)。

3、求出使二阶导数为零的点和使二阶导数不存在的点。

4、判断或列表判断,确定出曲线凹凸区间和拐点。

1、已知函数表达式,但不容易做出图形是可以利用其二阶导数符号来判定函数的凹凸性

y''>0是凹函数

y''<0是凸函数

2、如果可以从函数的表达式入手做出其草图,也可从图形中判断其凹凸性,开口向下为凸,开口向上为凹。

3、利用曲线与曲线上切线位置关系也可判断函数的凹凸性:切线总是位于曲线上方,则曲线为凸;切线总位于曲线下方,则曲线为凹

看导数,代数上,函数一阶导数为负,二阶导数为正(或者一阶正,二阶负),便是凸的,一阶与二阶同号为凹........函数在凹凸性发生改变的点称为拐点,拐点的二阶导数为0或不存在二阶导数

f"(x)>0:图形是向下凹的。

f"(x)<0:图形是向上凸的。

求取函数的一阶导数f'(x)、 二阶导数f"(x),如果:

f'(x)>0;f"(x)<0:函数图形是单调递增“↗”“上”“凸”的曲线。

f'(x)<0;f"(x)<0:函数图形是单调递增“↘”“下”“凸”的曲线。

f'(x)>0;f"(x)>0:函数图形是单调递增“↗”“上”“凹”的曲线。

f'(x)<0;f"(x)>0:函数图形是单调递增“↘”“下”“凹”的曲线。

综上所述:

f"(x)<0:图形是凸的。

f"(x)>0:图形是凹的。

扩展资料:

函数y=f(x)的导数yˊ=fˊ(x)仍然是x的函数,则y′′=f′′(x)的导数叫做函数y=f(x)的二阶导数。在图形上,它主要表现函数的凹凸性。

如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么对于区间I上的任意x,y,总有:f(x)+f(y)≥2f[(x+y)/2],如果总有f''(x)<0成立,那么上式的不等号反向。

如果一个函数f(x)在某个区间I上有f''(x)(即二阶导数)>0恒成立,那么在区间I上f(x)的图象上的任意两点连出的一条线段,这两点之间的函数图象都在该线段的下方,反之在该线段的上方。

--二阶导数

图象可以判断。 

用盛水法则:(形象得要死) 

可以盛水的“凹”啊,(盛水量为正,二阶导数为正),凹函数。如,开口向上的抛物线函数y=x^2, y'=2x,y''=2>0凹函数 

反之, 

不可以盛水的“凸”啊,(盛水量差点儿为“负”,二阶导数为负),凸函数。如,开口向下的抛物线函数y=-x^2, y'=-2x,y''=-2<0凸函数 

就像单调性离不开单调区间一样,函数的凸凹性与凸凹区间是分不开的。 

可能在整个定于域上或者是凸的,或者凸的。如上述例子。 

也可能在定义域上凸凹区间相间,如y=sinx。如图。

函数的凹凸性指的是:函数图象所表现出来的凹凸性,即函数在二元坐标系表现出的性质。如一元二次函数,其解析式可表示为:y=ax^2+bx+c(a≠0)

当a>0时,二次函数有最小值,所以函数图象表现为凹性,

当a<0时,二次函数有最大值,所以函数图象表现为凸性。

其函数图象表示如下:

总而言之,函数的凹凸性为函数图象的直观表示。

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