极值点可以是原函数无意义的点吗?拐点可以是原函数无意义的点吗?极值点包括可能是驻点或不可导点。 您所在的位置:网站首页 函数的极值点一定有定义吗 极值点可以是原函数无意义的点吗?拐点可以是原函数无意义的点吗?极值点包括可能是驻点或不可导点。

极值点可以是原函数无意义的点吗?拐点可以是原函数无意义的点吗?极值点包括可能是驻点或不可导点。

2023-06-07 10:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

不对。前者只是后者的必要条件,未必充分。

首先,条件只说f可导,没说f二阶可导。有可能f在x0取极大值,f'(x0)=0,但f''(x0)不存在。例如函数f(x)=(sgnx-2)*x^2在0点的情形。

其次,即便f二阶可导,如你所言,也有可能出现f在x0取极大值,而f'(x0)=f''(x0)=0的情形。例如函数f(x)=-x^4在x=0处。

当f'(x0)=f''(x0)=0时,假如f在x0处有更高阶的导数,有个标准的判别法(这个可能是lz需要的):

以f_n(x0)记f在x0处的n阶导数,如果f'(x0)=f''(x0)=…=f_k(x0)=0, f_(k+1)(x0)≠0。则(1) k为偶数时,x0不是极值点;(2) k为奇数时,x0是极大值点当且仅当 f_(k+1)(x0);0注意,(2)中前提是f_(k+1)(x0)≠0。

至于证明,用带peano余项的taylor公式(展到(k+1)阶)即可。

上述判别法虽然在多数情形下都够用,但并不能解决所有情况!如果f'(x0)=f''(x0)=…=f_k(x0)=0但f_(k+1)(x0)不存在,此判别法自然失效。

另外,即使f在x0邻域内任意次可导,如果f在x0处的各阶导数都为0,情况也很囧……注意,实变函数中这种情形是有可能出现的,f在x0处的各阶导数都为0,并不意味着f在x0的一个邻域内为常数函数。经典的例子是f(x)=exp(-1/x^2), f(0)补充定义为0. 对于这样的函数,上面的判别法也失效。

综上,充分性是不对的。极值点在大多数情况下可用此点导数值判断,但遇到一些诡异的情况时导数并不奏效……此时只能考虑从定义入手讨论。例如,若能说明存在t;0,x0-t;x;x0时f’(x0)≥0,x0;x;x0+t时f’(x0)≤0,当然可知x0是f的极大值点。

至于拐点,一般可化为极值点讨论。事实上,如果f在x0邻域内可导,那么“x0为f的拐点”等价于“x0为f'的极值点”。所以与极值点类似,拐点也很难说有简单的充要条件,不过上述判别法仍然是一个很好的判据。

另外,拐点首先看的是二阶导数(讨论f'的驻点),跟f的驻点并无直接联系!

实际上不难证明(lz有兴趣不妨试试,算是个不错的练习题):若f的一个可导点既是严格极值点也是拐点,那f在此点的一个邻域内只能是常数函数!如果去掉“严格”二字,结论变为:在此点的一个左邻域或右邻域内为常数函数。



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