קמירות: הבדלים בין גרסאות בדף

מתוך Math-Wiki
(יצירת דף עם התוכן "==הגדרה== תהי f פונקציה ממשית הגזירה בנקודה a. אם קיימת סביבה של a עבורה הפונקציה גדולה או שוו...")
 
אין תקציר עריכה
 
שורה 1: שורה 1:
==הגדרה==
==הגדרה==
תהי f פונקציה ממשית הגזירה בנקודה a. אם קיימת סביבה של a עבורה הפונקציה גדולה או שווה למשיק בנקודה a, אומרים כי הפונקציה '''קמורה כלפי מעלה''' ב-a.
תהי <math>f</math> פונקציה ממשית הגזירה בנקודה <math>a</math> . אם קיימת סביבת <math>a</math> עבורה הפונקציה גדולה או שווה למשיק בנקודה <math>a</math> , אומרים כי הפונקציה '''קמורה כלפי מעלה''' ב- <math>a</math> .


באופן דומה, אם קיימת סביבה של a עבורה הפונקציה קטנה או שווה למשיק בנקודה a, אומרים כי הפונקציה '''קמורה כלפי מטה''' ב-a.
באופן דומה, אם קיימת סביבת <math>a</math> עבורה הפונקציה קטנה או שווה למשיק בנקודה <math>a</math> , אומרים כי הפונקציה '''קמורה כלפי מטה''' ב- <math>a</math> .




שורה 8: שורה 8:


==תנאי מספיק==
==תנאי מספיק==
אם f גזירה פעמיים ברציפות בנקודה a, והנגזרת השנייה חיובית אזי הפונקציה קמורה כלפי מעלה ב-a. אם הנגזרת השנייה שלילית הפונקציה קמורה כלפי מטה, אחרת לא ניתן לקבוע.
אם <math>f</math> גזירה פעמיים ברציפות בנקודה <math>a</math> , והנגזרת השניה חיובית אזי הפונקציה קמורה כלפי מעלה ב- <math>a</math> . אם הנגזרת השניה שלילית הפונקציה קמורה כלפי מטה, אחרת לא ניתן לקבוע.


'''הוכחה.''' לפי פיתוח טילור ההפרש בין הפונקציה למשיק שווה:
;הוכחה
::<math>f(x)-f(a)-f'(a)(x-a)=\frac{f''(c)}{2}(x-a)^2</math>
לפי פיתוח טילור ההפרש בין הפונקציה למשיק שווה:
:<math>f(x)-f(a)-f'(a)(x-a)=\dfrac{f''(c)}{2}(x-a)^2</math>


מתוך רציפות הנגזרת השנייה, אם היא חיובית ב-a קיימת סביבה של a עבורה לכל c מתקיים <math>f''(c)>0</math>. באופן דומה עבור נגזרת שנייה שלילית.
מתוך רציפות הנגזרת השנייה, אם היא חיובית ב- <math>a</math> קיימת סביבת <math>a</math> עבורה לכל <math>c</math> מתקיים <math>f''(c)>0</math> . באופן דומה עבור נגזרת שניה שלילית.

גרסה אחרונה מ־06:18, 14 בפברואר 2017

הגדרה

תהי [math]\displaystyle{ f }[/math] פונקציה ממשית הגזירה בנקודה [math]\displaystyle{ a }[/math] . אם קיימת סביבת [math]\displaystyle{ a }[/math] עבורה הפונקציה גדולה או שווה למשיק בנקודה [math]\displaystyle{ a }[/math] , אומרים כי הפונקציה קמורה כלפי מעלה ב- [math]\displaystyle{ a }[/math] .

באופן דומה, אם קיימת סביבת [math]\displaystyle{ a }[/math] עבורה הפונקציה קטנה או שווה למשיק בנקודה [math]\displaystyle{ a }[/math] , אומרים כי הפונקציה קמורה כלפי מטה ב- [math]\displaystyle{ a }[/math] .


(ראו גם נקודת פיתול.)

תנאי מספיק

אם [math]\displaystyle{ f }[/math] גזירה פעמיים ברציפות בנקודה [math]\displaystyle{ a }[/math] , והנגזרת השניה חיובית אזי הפונקציה קמורה כלפי מעלה ב- [math]\displaystyle{ a }[/math] . אם הנגזרת השניה שלילית הפונקציה קמורה כלפי מטה, אחרת לא ניתן לקבוע.

הוכחה

לפי פיתוח טילור ההפרש בין הפונקציה למשיק שווה:

[math]\displaystyle{ f(x)-f(a)-f'(a)(x-a)=\dfrac{f''(c)}{2}(x-a)^2 }[/math]

מתוך רציפות הנגזרת השנייה, אם היא חיובית ב- [math]\displaystyle{ a }[/math] קיימת סביבת [math]\displaystyle{ a }[/math] עבורה לכל [math]\displaystyle{ c }[/math] מתקיים [math]\displaystyle{ f''(c)\gt 0 }[/math] . באופן דומה עבור נגזרת שניה שלילית.