Вопрос. Наибольшее и наименьшее значение непрерывной на отрезке функции. Примеры.
. Функция непрерывна на отрезке
если:
1) она непрерывна на интервале ;
2) непрерывна в точке справа и в точке
слева.
Функция непрерывна в точке
справа, если она определена в данной точке и её правосторонний предел совпадает со значением функции в данной точке:
. Она непрерывна в точке
слева, если определена в данной точке и её левосторонний предел равен значению:
Вторая теореме Вейерштрасса, непрерывная на отрезке функция достигает своей точной верхней грани
и своей точной нижней грани
.
Число также называют максимальным значением функции на отрезке и обозначают через
, а число
– минимальным значением функции на отрезке с пометкой
.
В нашем случае:
.
Грубо говоря, наибольшее значение находится там, где самая высокая точка графика, а наименьшее – где самая низкая точка.
Важно!Как уже заострялось внимание в статье об экстремумах функции, наибольшее значение функции и наименьшее значение функции – НЕ ТО ЖЕ САМОЕ, что максимум функции и минимум функции. Так, в рассматриваемом примере число является минимумом функции, но не минимальным значением.
Кстати, а что происходит вне отрезка ? Да хоть потоп, в контексте рассматриваемой задачи это нас совершенно не интересует. Задание предполагает лишь нахождение двух чисел
и всё!
Пример 1
Найти наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
Вопрос.Выпуклость и вогнутость прямой. Примеры.
Выпуклость функции, точки перегиба
График функции , дифференцируемой на интервале
, является на этом интервале выпуклым, если график этой функции в пределах интервала
лежит не выше любой своей касательной (рис. 1).
График функции , дифференцируемой на интервале
, является на этом интервале вогнутым, если график этой функции в пределах интервала
лежит не ниже любой своей касательной (рис. 2).
Теоремы о выпуклости функции и точках перегиба
Теорема
(Об условиях выпуклости или вогнутости графика функции)
Пусть функция определена на интервале
и имеет непрерывную, не равную нулю в точке
вторую производную. Тогда, если
всюду на интервале
, то функция имеет вогнутость на этом интервале, если
, то функция имеет выпуклость.
Определение
Точкой перегиба графика функции называется точка
, разделяющая промежутки выпуклости и вогнутости.
Теорема
(О необходимом условии существования точки перегиба)
Если функция имеет перегиб в точке
, то
или не существует.
Теорема
(О достаточном условии существования точки перегиба)
Если:
1. первая производная непрерывна в окрестности точки
;
2. вторая производная или не существует в точке
;
3. при переходе через точку
меняет свой знак,
тогда в точке функция
имеет перегиб.