拐點(數學用語)

拐點(數學用語)

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拐點,又稱反曲點,在數學上指改變曲線向上或向下方向的點,直觀地說拐點是使切線穿越曲線的點(即曲線的凹凸分界點)。若該曲線圖形的函式在拐點有二階導數,則二階導數在拐點處異號(由正變負或由負變正)或不存在。

基本介紹

  • 中文名:拐點
  • 外文名:inflection point
  • 拼音:guǎi diǎn
  • 別稱:反曲點
  • 適用範圍:數理科學
定義,存在條件,必要條件,第一充分條件,第二充分條件,拐點的求法,

定義

設函式y=f(x)在點
的某鄰域內連續,若(
,f(
))是曲線y=f(x)凹與凸的分界點,則稱(
,f(
))為曲線y=f(x)的拐點
註:拐點(
,f(
))是曲線上的一點,它有橫坐標和縱坐標,不要只把橫坐標當成拐點。

存在條件

必要條件

設函式f(x)在點
的某鄰域內具有二階連續導數,若(
,f(
))是曲線的拐點,則
,但反之不成立。

第一充分條件

直接根據拐點的定義,可以得到曲線存在拐點的第一充分條件。
設函式f(x)在點
的某鄰域內具有二階連續導數,若
的兩側
異號,則(
,f(
))是曲線y=f(x)的一個拐點;若
的兩側
同號,則(
,f(
))不是曲線的拐點。

第二充分條件

設函式y=f(x)在點
,但
,那么存在
的一個領域,在該領域內
,根據函式單調性判定定理,則在該鄰域內
單調遞增或
單調遞減,而
,故存在點
的一個鄰域,在點
的兩側
異號,從而判定
為曲線y=f(x)的拐點的橫坐標。根據以上分析,可以得到曲線存在拐點的第二充分條件。
,且
,則(
,f(
))是曲線y=f(x)的拐點。
除上述情況外,f(x)的二階導數不存在的點也有可能是
的符號發生變化的分界點。

拐點的求法

可以按下列步驟來判斷區間I上的連續曲線y=f(x)的拐點:
⑴求f''(x);
⑵令f''(x)=0,解出此方程在區間I內的實根,並求出在區間I內f''(x)不存在的點;
⑶對於⑵中求出的每一個實根或二階導數不存在的點
,檢查f''(x)在
左右兩側鄰近的符號,那么當兩側的符號相反時,點(
,f(
))是拐點,當兩側的符號相同時,點(
,f(
))不是拐點。

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