凹凸区间怎么求

如题所述

凹凸区间求法如下:

讨论二阶导数的正负,若在某区间为正则为凹区间,若在某区间为负则为凸区间。

一般地,把满足[f(x1)+f(x2)]/2>f[(x1+x2)/2]的区间称为函数f(x)的凹区间;反之为凸区间;凹凸性改变的点叫做拐点。

通常凹凸性由二阶导数确定:满足f(x)>0的区间为f(x)的凹区间,反之为凸区间。

例:求y=x^3-x^4的凸凹区间和拐点。

解:y=3x2-4x3,y=6x-12x2。

y>0,得:0<x<1/2。

所以,凹区间为(0,1/2);凸区间为(-∞,0),(1/2,+∞);拐点为(0,0),(1/2,1/16)。

几何定义

这个定义从几何上看就是:在函数f(x)的图象上取任意两点,如果函数图象在这两点之间的部分总在连接这两点的线段的下方,那么这个函数就是凹函数。同理可知,如果函数图像在这两点之间的部分总在连接这两点线段的上方,那么这个函数就是凸函数。

不同说法

不过补充一下,中国数学界关于函数凹凸性定义和国外很多定义是反的。国内教材中的凹凸,是指的函数图像形状,而不是指函数的性质。在国外,图像的凹凸与直观感受一致,却与函数的凹凸性相反。

另外,国内各不同学科教材、辅导书的关于凹凸的说法也是相反的。一般来说,可按如下方法准确说明:

1、f(λx1+(1-λ)x2)≤λf(x1)+(1-λ)f(x2),即V型,为“凸向原点”,或“下凸”(也可说上凹),(有的简称凸有的简称凹)。

2、f(λx1+(1-λ)x2)≥λf(x1)+(1-λ)f(x2),即A型,为“凹向原点”,或“上凸”(下凹),(同样有的简称凹有的简称凸)。

凸/凹向原点这种说法一目了然。上下凸的说法也没有歧义在二维环境下,就是通常所说的平面直角坐标系中,可以通过画图直观地看出一条二维曲线是凸还是凹,当然它也对应一个解析表示形式,就是那个不等式。

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