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駐點和拐點的區別

函數的極值點、駐點、拐點等概念容易被很多學生和老師混淆。如何正確理解極值點、駐點、拐點,主要是基於定義和相關的理解。只有理解透徹定義的定義域定理,然後找到它們的本質區別,才不會混淆。

駐點、極值點、拐點是微積分中不可繞過的知識點。想要完全掌握它們,就必須抓住核心定義,而不是死記硬背壹些推論。理解本質才能應對千變萬化的問題。

1.核心概念

駐點:是函數壹階導數為0的點,駐點也叫穩定點和臨界點。

例如:y=x3,則f'(x)=3x2,設f'(x)=0,x=0為函數y=x3的駐點。

極值點:函數單調性變化的點,或函數的局部極大值或極小值點(或函數有導數時,函數的極值點為其導函數的變號零點)。

例如:y=x2,如圖,在x=0處,函數的單調性發生變化,或者在x=0附近的區域,f(0)取最小值,這兩種情況都說明x=0是函數y=x2的極值點。

註:我們在求函數的極值時,壹般是對f(x)做壹階導數為0,但壹階導數為0的點不壹定是極值點。比如,如果y=x3,那麽f'(x)=3x2,如果f'(x)=0,我們得到x=0,那麽x=0不是函數的極值點,因為函數在x=0。

拐點:函數二階導數為0,三階導數不為0的點。

例如:

我們以f(x)=x3為例,看看什麽是拐點,如圖:在(0,0)處,函數的凹度發生變化,我們知道二階導數為正,原函數為凸,二階導數為負,原函數為凹。函數先凹後凸,所以(0,0)是函數的拐點。

備註:在拐點處,函數的凹凸性發生了變化。當二階導數大於0時,函數像是凹的;如果二階導數小於0,說明函數像是凸的。

2.差異和聯系

①零點、駐點、極值點都是指函數y=f(x)的壹個橫坐標x0,而拐點是指函數y=f(x)的圖像上的壹個點(x0,f(x0))。

②駐點和極值點:導函數f(x)的極值點壹定是它的駐點,但反過來,函數的駐點也不壹定是極值點。比如上面例子中的y=x3,x=0是函數f(x)的駐點,但不是極值點。另外,當函數的壹階導數不存在時,也可能獲得壹個極值,例如y=|x|。在x=0處不存在導數,但極值點是x=0,如下圖所示。

③駐點和極值點與函數的壹階導數有關,拐點與函數的二階導數和三階導數有關。

3.內容歸納