若在(a,b)内f''(x)>0,则f(x)在[a,b]上的图形是凹的;若在(a,b)内f’‘(x)<0,则f(x)在[a,b]上的图形是凸的。
结合一阶、二阶导数可以求函数的极值。当一阶导数等于0,而二阶导数大于0时,为极小值点。当一阶导数等于0,而二阶导数小于0时,为极大值点;当一阶导数和二阶导数都等于0时,为驻点。
在二维环境下,就是通常所说的平面直角坐标系中,可以通过画图直观地看出一条二维曲线是凸还是凹,当然它也对应一个解析表示形式,就是那个不等式。但是,在多维情况下,图形是画不出来的,这就没法从直观上理解“凹”和“凸“的含义了,只能通过表达式。当然n维的表达式比二维的肯定要复杂,但是,不管是从图形上直观理解还是从表达式上理解,都是描述的同一个客观事实。而且,按照函数图形来定义的凹凸和按照函数来定义的凹凸正好相反。
反过来,根据开口朝向,可以直接判断二阶导是否大于0。比如在下图中,把曲线拐弯的地方,想象成二次函数的抛物线9 ,开刑向上,就是a> 0 ,即此处二阶导大于0。开刑向下,就是a< 0,此处二阶导小于0。实,不仅能看出二阶导的正负,还能看出二阶导绝对值大小。二次函数中, a的绝对值越大, 开口越小。类比-下,下图中x=0附近曲线开口,明显比x= -5附近的开口大,所以可以肯定x=0附近的二阶导比较小。