数学分析-数学中几个点(驻点,极值点,鞍点,拐点)

数学中几个点(驻点,极值点,鞍点,拐点)

函数的导数导致了图像中出现了几种点,现在详细理一下。

驻点

在数学,特别在微积分,函数在一点处的一阶导数为零,该点即函数的驻点(Stationary Point)或稳定点,也就是说若p为驻点则 \[\frac{dy}{dx}\biggm\vert_p=0\]

在这一点,函数的输出值停止增加或减少。驻点有一个先决条件,就是函数在这个点可微(可导)。在此之上,只有一个条件,即一阶导数为零。

极值点

在数学中,极大值与极小值(又被称为极值)是指在一个域(邻域或定义域)上函数取得最大值(或最小值)的点的函数值。而使函数取得极值的点(的横坐标)被称作极值点。

值得注意的是,一个函数的驻点不一定是这个函数的极值点(考虑到这一点左右一阶导数符号不改变的情况);反过来,在某设定区域内,一个函数的极值点也不一定是这个函数的驻点(考虑到边界条件)或者不可微点。对于可微函数,极值点一定是驻点。

鞍点

一个不是局部极值点的驻点称为鞍点。驻点--》鞍点 思考一个只有一个变数的函数。这函数在鞍点的一次导数等于零,二次导数换正负符号·例如,函数 \[y=x^3\] 就有一个鞍点在原点。

思考一个拥有两个以上变数的函数。它的曲面在鞍点好像一个马鞍,在某些方向往上曲,在其他方向往下曲。在一幅等高线图里,一般来说,当两个等高线圈圈相交叉的地点,就是鞍点。例如,两座山中间的山口就是一个鞍点

拐点

\(f(x)\)在(a,b)内,二阶可导,在\(x_0\)处的二阶导数为零 \[f''(x_0)=0\] 若在\(x_0\)两侧附近,\(f''(x)\)异号,则点\((x_0,f(x_0))\)为曲线的拐点。否则(保持同号),不是拐点。

数学中的各种点
图1 数学中的各种点