导数判断函数单调性和凸凹?

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为什么二阶导数又可以判断单调性又可以判断凹凸性?~

单调性主要通过一阶导数来判断,一阶导数的正负就是原函数的增减性。但是有时一阶导数无法确定正负,这时候需要二阶导数来确定,看二阶导数的正负来确定一阶导数的增减从而确定在定义域内的正负,再来判别原函数的增减。二阶导数一般是用来看凹凸性的,结合具体题目画出一个简图来,比较好理解。差不多是这样。

单调性 表明 函数曲线的走势(趋势)
凹凸性 表明 函数曲线的形状(弯曲程度)

如图,x从a到b,
不论是函数曲线段1还是函数曲线段2
f(x)的走势相同(单调递增)
但函数曲线段1(平直),在(a,b)上无凹凸性(如同平坦的斜坡)
函数曲线段2具有凹凸性,且是凸出来的(斜坡上的凸起,反之,为凹坑)

先用“穿针引线”法粗略判断下函数图形。
然后对其求一次导,得f``(x),令f``(x)=0算出零点x1,x2(这是个一元二次方程很好算)即可判断出极大值点和极小值点,即可得出单调性。
对于凹凸性,要求二次导得f``(x),分别令f``(x)>0,f``(x)<0,算出两个区间,在使f''(x)>0的区间里,f(x)为凹函数,在使f''(x)小于0的区间里,f(x)为凸函数。当f''(x0)=0时,x0为拐点。

(手头没笔不好算,可以自己算一下理解得透彻些,哪里说的不清楚欢迎提出来……)

一阶导数大于零的区间为增区间,反之为减区间。二阶导数大于零为凹函数,反之为凸函数


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