通过二阶导函数和一阶导函数的函数图像判断原函数拐点的个数

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通过二阶导函数和一阶导函数的函数图像判断原函数拐点的个数

2024-07-13 11:57| 来源: 网络整理| 查看: 265

总结:拐点本质上是二阶导的正负性发生改变的点,这个点可能是二阶导等于零的点,也可能是二阶导不存在的点。

题目 01

已知,函数 $y=f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 连续,其二阶导函数的图形如图 01 所示,则 $y=f(x)$ 的拐点的个数是多少?

通过二阶导函数和一阶导函数的函数图像判断原函数拐点的个数 | 荒原之梦 | 图 01.图 01.

难度评级:

解析 01

由于二阶导正负发生改变的点就是拐点,因此,据图可知,以下三个点是拐点:

$$\begin{cases}x = x_{1} \\\textcolor{orangered}{ x = 0 } \\x = x_{4}\end{cases}$$

另一种判断方法:二阶导等于零且左右两侧异号的点 $x = x_{1}$, $x = x_{4}$ 一定是拐点、二阶导不存在的点 $x = 0$ 左右两侧也正负异号,因此同样是拐点。

注意:二阶导等于零和二阶导不存在的点都不一定是拐点

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题目 02

已知,在 $[0,+\infty)$ 区间上 $y=f(x)$ 的导函数的图形如下图 02 所示,则 $y=f(x)$ 的拐点的个数是多少?

通过二阶导函数和一阶导函数的函数图像判断原函数拐点的个数 | 荒原之梦 | 图 02.图 02.

难度评级:

解析 02

二阶导等于零的点(一阶导的驻点,即原函数切线水平的点)可能是拐点:

$$\begin{cases}x = x_{1} \\x = x_{3} \\x = x_{6}\end{cases}$$

二阶导不存在(一阶导不可导)的点也可能是拐点:

$$x = x_{4}$$

继续分许可知:

$x = x_{1}$ 和 $x = x_{6}$ 两侧单调性相反,继续求导得到的原函数的二阶导函数一定正负异号,所以这两个点一定是原函数的拐点,同理可知,$x = x_{3}$ 的左右两侧单调性不变,因此不是原函数的拐点。

$x = x_{4}$ 处虽然不可导,但单调性同样发生了改变,因此也是原函数的拐点。

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