上凹与下凹
上凹 是当坡度增大: | ||
下凹 是当坡度减小: |
若坡度不变(直线)呢?两者都是!见 脚注。
更多例子:
下凹 也叫做 凹 或 上凸
上凹 也叫做 凸 或 下凸
寻找在哪里……
通常我们需要找曲线在 哪里 上凹或下凹:
定义
重点是连接曲线上任何两点的直线不会与曲线交叉:
我们为这个来生成一个公式!
首先,直线:以任何两个值 a 和 b (在目前考虑的区间里):
在 a 和 b 之间,x 可以用这个公式来表达(t 的值是从 0 到 1):
x = ta + (1−t)b
- 当 t=0 时, x = 0a+1b = b
- 当 t=1 时, x = 1a+0b = a
- 当 t 在 0 和 1 之间时,x 的值是在 a 和 b 之间
求在 x 值时线的高度(y 值):
当 x = ta + (1−t)b:
|
(在 上凹 的情况下),直线不能在曲线下面:
在 下凹 的情况下,直线不能在曲线上面 (≤ 便成 ≥):
这便是 上凹 和 下凹 的定义
怎样记?
简单!凹进去的在上面就是上凹,凹进去的在下面就是下凹!微积分
导数 在这里用得着!函数的导数就是坡度。
- 若坡度连续增大,函数是 上凹。
- 若坡度连续减小,函数是 下凹。
二阶导数 可以告诉我们坡度是是连续增大或连续减小
- 若二阶导数是 正数,函数是 上凹。
- 若二阶导数是 负数,函数是 下凹。
例子:f(x) = 5x3 + 2x2 − 3x
求二阶导数:
在x = −4/30 = −2/15之前,30x+4是负数,之后是正数。所以:
到 x = −2/15 为止,f(x) 是 下凹
从 x = −2/15 开始,f(x) 是 上凹,
注意:在上凹(下凹)变成下凹(上凹)的一个点叫 拐点.
脚注:坡度不变
若坡度不变(直线)呢?
直线可以是 上凹 或者 下凹。
但直线 不可以被称为 严格上凹 或 严格下凹。
例子:y = 2x + 1
2x + 1 是条直线。
它是 上凹。
也是 下凹。
它不是 严格上凹.
也不是 严格下凹.