(Необходимое условие точки перегиба)
Пусть график функции у=¦(х) имеет перегиб в т. М0 (
;
) и функция ¦(х) имеет в т.
неперерывную вторую производную тогда
.
Док-во: Предположим обратное,
, тогда в силу непрерывности
существует окрестность т.
, в которой
>0 или же
<0 , т.е. в которой сохраняет постоянный знак . Следовательно в указанной окрестности график сохраняет определённое направление выпуклости, что противоречит наличию перегиба в т.
это полученное противоречие доказывает теорему.
Q. e. d.
Точки графика для которых будут называться критическими точками графика (но не функции).
Необходимо дополнительно исследовать вопрос о существовании перегиба в каждой критической точке.
Теорема 8
(Достаточное условие точки перегиба)
Пусть функция ¦(х) имеет
на некоторой окрестности т.
, тогда, если в указанной окрестности
имеет разные знаки слева и справа от т.
,то график функции у=¦(х) имеет перегиб в т. М0 (
;
)
Док-во:
Т.к.
имеет разные знаки слева и справа от
, то график функции у=¦(х) имеет слева и справа разный характер выпуклости, следовательно т. М0 (
;
) –точка перегиба графика. Q. e. d.
Доказанная теорема остаётся верной, если ¦(х) имеет
в некоторой окрестности т.
, кроме самой точки
и существует касательная в т. М0 (
;
)
Док-во аналогично док-ву теоремы 8.
Т.о. вопрос об интервалах выпуклости, вогнутости и точках перегиба решаются с помощью второй производной.