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高数中如何求凹凸性-求函数凹凸性

2025-11-08 11:57:38  

高数中如何求凹凸性-求函数凹凸性

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咱们学高数的时候要判断函数图像是向上凸还是向下凹,这就叫求凹凸性。简单说就是看曲线弯的方向,弯成碗口朝上的叫上凹,弯成碗口朝下的叫下凹。这就像看锅盖是朝外翻还是朝里翻,用二阶导数就能判断。

先看二阶导数大于零的时候,说明斜率越来越陡,就像爬坡越来越陡,这时候图像是上凹的。比如f(x)=x²的二阶导数是2,永远大于零,所以整个图像都是上凹的。反过来二阶导数小于零,比如f(x)=-x²的二阶导数是-2,这时候斜率越来越平缓,图像就变成下凹的。数据上可以验证,当x>0时x²的二阶导数2>0,图像右半部分确实向上凸;当x<0时同样成立。而-x²的二阶导数-2<0,不管x取什么值,图像都保持下凹状态。不过要注意,二阶导数等于零的地方可能是拐点,比如f(x)=x³在x=0处二阶导数为零,但左右二阶导数符号相反,这里就是拐点。所以判断凹凸性得整体看区间,不能只看单个点。

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凹凸性二阶导数