二阶导数大于零 原函数的凹凸性是什么

如题所述

二阶导数大于零 原函数的凹凸性是凹的。

证明设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内具有一阶和二阶导数,那么若在(a,b)内f"(x)>0,则f(x)在[a,b]上的图形是凹的。

设x1和x2是[a,b]内任意两点,且x1<x2,记(x1+x2)/2=x0,并记x2-x0=x0-x1=h,则x1=x0-h,x2=x0+h。

拉格朗日中值公式得f(x0+h)-f(x0)=f'(x0+θ1h)h,f(x0)-f(x0-h)=f'(x0-θ2h)h,其中0<θ1<1,0<θ2<1。

两式相减,得f(x0+h)+f(x0-h)-2f(x0)=[f'(x0+θ1h)-f'(x0-θ2h)]h。

对f'(x)在区间[x0-θ2h,x0+θ1h]上再利用拉格朗日中值公式,得[f'(x0+θ1h)-f'(x0-θ2h)]h=f"(ξ)(θ1+θ2)h^2,其中x0-θ2h<ξ<x0+θ1h。 

因为f"(ξ)>0,所以f(x0+h)+f(x0-h)-2f(x0)>0,即[f(x0+h)+f(x0-h)]/2>f(x0),亦即[f(x1)+f(x2)]/2>f[(x1+x2)/2],所以f(x)在[a,b]上的图形是凹的。

扩展资料:

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

如果函数f(x)在区间I上二阶可导,则f(x)在区间I上是凸函数的充要条件是f''(x)≤0;f(x)在区间I上是凹函数的充要条件是f''(x)≥0。

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第1个回答  2013-10-09
二阶导数大于零,是凸函数!一楼解释的对,但是对凸函数和凹函数的定义搞反了,别拿我们直观印象来定义凸凹,其实开口向上的抛物线是凸的!开口向下的是凹的!追问

(⊙_⊙) 长见识了

第2个回答  2013-10-10
  为免混淆,现在的数学教材一般采用比较形象的说法 “上凸” 和 “下凸”,而不用 “凹” 和 “凸”,所以你的二阶导数大于零的情况是为下凸。追问

好的 ok

追答

可踩否?

追问

上凸是什么样子的大概

追答

如开口向下的抛物线就是上凸。

追问

嗯嗯

追答

“嗯嗯” 是啥表示?

追问

嗯 明白了

追答

可踩吗?

追问

可以 不过已经评价了哎

追答

您的采纳是对我的最大鼓励。

追问

呵呵 好的 亲

追答

很高兴你已经答应了,可是我还没看见。

追问

额…… 好吧

追答

真的真的很高兴你已经答应踩了,可是我还没看见。

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第3个回答  2013-10-08
有个简单方法:联想二次函数,开口向上的二次函数二阶导是大于0的,所以为【凹函数】。追问

好的 谢谢

追答

......
能采纳不
二阶导数就是导数的导数,反映原函数导数的变化,二阶导数大于0,说明原函数的导数是递增的,也就是斜率不断增大,联想一下凹函数和凸函数的图像,易得 是凹函数。

追问

嗯嗯 很清楚的说明 哈哈!

追答

高中数学里没这些内容,老师也不讲,我看了一点竞赛书才知道这些知识.....
竞赛书里把这些分为上凸函数和下凸函数,因为凹函数和凸函数定义千奇百怪,很难说.....
也有几种说法:凹凸性是指凹凸向原点,这么说的话,二阶导数大于0,凸向原点,是凸函数......这么以来,2楼是对的了
反正,如果回答【下凸函数】的话 肯定是对的。

追问

唔 我晕了

嗯 很感谢二位 大概是懂了 呵呵

追答

http://baike.baidu.com/link?url=ZyPA6QM6iB5JDp7YovpZhiyv9yHQndwviR-UWYyydsYqz12yxcivcmu3rXOgKSDbLMk4SqlqWnmUnUUwgbpN9a
又查到一资料,应该是凹函数了,2楼所指的凹凸性应该是经济学里面的,与数学里的相反。

求采纳啊,半夜放学回来码字不容易......
今晚只能到这儿了,希望链接对你有帮助

追问

嗯呢 当然 学生党么你也是