Funksiyaning botiqlik va qavariqligi

Funksiyaning botiqlik va qavariqligi Aytaylik, f(x) funksiya x=x0 nuqtada f'(x0) hosilaga ega, ya'ni funksiya grafigining M(x0,f(x0)) nuqtasidan novertikal urinma o'tkazish mumkin bo'lsin. Ta'rif. Agar x=x0 nuqtaning shunday atrofi mavjud bo'lib, y=f(x) egri chiziqning bu atrofdagi nuqtalarga mos bo'lgan bo'lagi shu egri chiziqqa M(x0,f(x0)) nuqtasidan o'tkazilgan urinmadan pastda (yuqorida) joylashsa, u holda f(x) funksiya x=x0 nuqtada qavariq (botiq) deyiladi. Agar egri chiziq biror intervalning barcha nuqtalarida qavariq (botiq) bo'lsa, u holda bu chiziq shu intervalda qavariq (botiq) deyiladi. Egri chiziq nuqtasining ordinatasini y bilan, shu egri chiziqqa M(x0,f(x0)) nuqtasida o'tkazilgan urinmaning x ga mos ordinatasini Y bilan belgilaylik. Ravshanki, agar x0 nuqtaning biror atrofidan olingan barcha x lar uchun y-Y  0 (y-Y 0) tengsizlik o'rinli bo'lsa, u holda egri chiziq x=x0 nuqtada qavariq (botiq) bo'ladi. (35-36-chizmalar) 33-chizmada qavariq va 34-chizmada botiq egri chiziqlar chizilgan. 1-teorema. Faraz qilaylik, f(x) funksiya X oraliqda aniqlangan va x0X nuqtada ikkinchi tartibli hosilasi mavjud bo'lsin. Agar f''(x0)0 bo'lsa, u holda funksiya grafigi x0 nuqtada botiq; agar f''(x0)0 bo'lsin. Quyidagicha yordamchi funksiya kiritamiz: F(x)=y-Y, ya'ni F(x)=f(x)-f(x0)-f'(x0)(x-x0). Ravshanki F(x0)=0, F'(x)=f'(x)-f'(x0), F''(x)=f''(x) bo'ladi. Bundan F'(x0)=f'(x0)-f'(x0)=0 va F''(x0)=f''(x0)0 ekanligi kelib chiqadi. Demak, (ekstremum mavjudligining yetarli shartiga ko'ra) x0 nuqta F(x) funksiyaning minimum nuqtasi bo'ladi, ya'ni x0 nuqtaning biror atrofida F(x)F(x0)=0 bo'ladi. F(x)=y-Y bo'lganligidan yY tengsizlik o'rinli bo'ladi. Bu esa x0 nuqtaning aytilgan atrofida funksiya grafigi urinmadan yuqorida joylashishini, ya'ni funksiya grafigi x0 nuqtada botiq bo'ladi. Teoremaning ikkinchi qismi shunga o'xshash isbotlanadi. Agar biror intervalda f''(x)0 ( f''(x)0 bo'lsa, y''0, agar x ...