二阶导数的意义 二阶导数就是对一阶导数再求导一次, 意义如下: (1)斜线斜率变化的速度,表示的是一阶导数的变化率 (2)函数的凹凸性。 (3)判断极大值极小值。 结合一阶、二阶导数可以求函数的极值。当一阶导数等于零,而二阶导数大于零时,为极小值点;当一阶导数等于零,而二阶导数小于零时,为极大值点;当一阶导数、二阶导数都等于零时,为驻点。 一、用二阶导数判断极大值或极小值定理 设)( xf在0x二阶可导,且0)(,0)(00xfxf. (1 ) 若0)(0 xf,则)( xf在0x取得极大值; (2 ) 若0)(0 xf,则)( xf在0x 取得极小值. 例 试问a 为何值时,函数xxaxf3sin31sin)(在3x处取得极值?它是极大值还是极小值?求此极值. 解 xxaxf3c o sc o s)(. 由假设知0)3( f,从而有012a,即2a. 又当2a时,xxxf3sin3sin2)(,且 03)3( f,所以xxxf3sin31sin2)(在3x处取得极大值,且极大值3)3(f. 例 求函数593)(23xxxxf的极大值与极小值. 解 )( xf在]4,2[上连续,可导.令 0)3)(1(3963)(2xxxxxf, 得 1x和3x, 思考: )( xf在1x取得极大还是极小值?在3x取得极大还是极小值? '( )66fxx -1 代入二阶导数表达式为-12,)( xf在1x取得极大值 3 代入二阶导数表达式12,在3x取得极小值 三、函数图像凹凸定理 若)( xf在),(ba内二阶可导, 则 曲 线)( xfy 在),(ba内 的图 像 是凹 曲 线 的充 要 条 件 是0)( xf,),(bax . 曲 线)( xfy 在),(ba内 的图 像 是凸 曲 线 的充 要 条 件 是0)( xf,),(bax 。 o o x x y y 几何的直观解释:如果如果一个函数f(x)在某个区间I上有''( )0fx 恒成立,那么在区间I上f(x)的图象上的任意两点连出的一条线段,这两点之间的函数图象都在该线段的下方,反之在该线段的上方。 1. 曲线的凸性 对函数的单调性、极值、最大值与最小值进行了讨论,使我们知道了函数变化的大致情况.但这还不够,因为同属单增的两个可导函数的图形,虽然从左到右曲线都在上升,但它们的弯曲方向却可以不同.如图1—1 中的曲线为向下凸,而图1—2 中的曲线为向上凸. 图 1—1 图 1—2 1212()()()22fxfxxxf 定义 4 .5 .1 设)( xfy 在),(ba内可导,若曲线...