证明:曲线的可导点不能同时为极值点和拐点

设函数 f ( x ) f(x) f(x)在某点 x 0 x_0 x0处可导,并且满足:

  • x 0 x_0 x0是极值点,即 f ′ ( x 0 ) = 0 f'(x_0)=0 f′(x0)=0;
  • x 0 x_0 x0是拐点,即曲率发生变化,或者等价地, f ′ ′ ( x ) f''(x) f′′(x)在 x 0 x_0 x0处变号。

1. 极值点的性质

由于 x 0 x_0 x0是极值点,必要条件是 f ′ ( x 0 ) = 0 f'(x_0)=0 f′(x0)=0。此外,在极值点附近,二阶导数 f ′ ′ ( x 0 ) f''(x_0) f′′(x0)需要满足:

  • 若 f ′ ′ ( x 0 ) > 0 f''(x_0)>0 f′′(x0)>0,则 x 0 x_0 x0处为局部极小值点(函数在此点呈"凹"形)。
  • 若 f ′ ′ ( x 0 ) < 0 f''(x_0)<0 f′′(x0)<0,则 x 0 x_0 x0处为局部极大值点(函数在此点呈"凸"形)。

2. 拐点的性质

拐点的定义是曲率发生变化,即 f ′ ′ ( x ) f''(x) f′′(x)在 x 0 x_0 x0处变号。这意味着:

在 x 0 x_0 x0左侧, f ′ ′ ( x ) f''(x) f′′(x)和右侧的符号相反。

3. 产生矛盾

在极值点 x 0 x_0 x0, f ′ ′ ( x 0 ) f''(x_0) f′′(x0)不等于零,否则无法判定极值的凹凸性;

但如果 f ′ ′ ( x ) f''(x) f′′(x)变号,则必须存在某个点 x 0 x_0 x0使得 f ′ ′ ( x 0 ) = 0 f''(x_0)=0 f′′(x0)=0,否则变号无法发生;

这与极值点的二阶导数非零(保证极值的充分性)矛盾。

因此,可导函数的极值点不可能是拐点

相关推荐
love530love6 小时前
【笔记】在 MSYS2(MINGW64)中正确安装 Rust
运维·开发语言·人工智能·windows·笔记·python·rust
xhyu617 小时前
【学习笔记】On the Biology of a Large Language Model
笔记·学习·语言模型
小白杨树树7 小时前
【SSM】SpringMVC学习笔记7:前后端数据传输协议和异常处理
笔记·学习
海棠蚀omo8 小时前
C++笔记-C++11(一)
开发语言·c++·笔记
阑梦清川8 小时前
HZOJ新手村前段时间的刷题的笔记
笔记
FakeOccupational8 小时前
【p2p、分布式,区块链笔记 MESH】Bluetooth蓝牙通信拓扑与操作 BR/EDR(经典蓝牙)和 BLE
笔记·分布式·p2p
明月清了个风11 小时前
数据结构与算法学习笔记(Acwing 提高课)----动态规划·树形DP
笔记·学习·动态规划·树形dp
崔高杰12 小时前
To be or Not to be, That‘s a Token——论文阅读笔记——Beyond the 80/20 Rule和R2R
论文阅读·笔记
咒法师无翅鱼12 小时前
【个人笔记】数据库原理(西电)
笔记