UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر
⛰️

ماشین‌حساب نقاط بحرانی و اکسترمم

یافتن نقاط بحرانی f(x)، دسته‌بندی هر یک به‌عنوان ماکزیمم محلی، مینیمم محلی یا زینی با آزمون مشتق دوم، و یافتن نقاط عطف.

f(x) را با استفاده از x به‌عنوان متغیر و محدوده x برای جستجوی نقاط بحرانی و عطف وارد کنید.

درباره این ابزار

ماشین‌حساب نقاط بحرانی و اکسترمم یک ابزار رایگان و درون‌مرورگری است که شکل یک منحنی y = f(x) را تحلیل می‌کند. این ابزار نقاط بحرانی را — مقادیر x که در آن مشتق اول f′(x) برابر صفر است (مماس‌های افقی) — با اسکن بازه جستجو برای تغییر علامت f′ و پالایش هر یک با تنصیف پیدا می‌کند. هم مشتق اول و هم دوم به‌صورت عددی محاسبه می‌شوند، بنابراین می‌توانید هر تابعی از x را بدون مشتق‌گیری خودتان وارد کنید.

همه چیز به‌صورت محلی در مرورگر شما محاسبه می‌شود، بنابراین هیچ‌چیزی که تایپ می‌کنید بارگذاری نمی‌شود. تابع را با استفاده از x به‌عنوان متغیر (برای مثال x^3 - 3*x، sin(x) یا x^4 - 2*x^2) و یک بازه جستجو وارد کنید، و ابزار هر نقطه بحرانی را با مختصات (x, f(x)) و دسته‌بندی آن فهرست می‌کند. هر نقطه بحرانی با آزمون مشتق دوم دسته‌بندی می‌شود: f″ > 0 یعنی مینیمم محلی (تقعر رو به بالا)، f″ < 0 یعنی ماکزیمم محلی (تقعر رو به پایین)، و هنگامی که f″ نزدیک صفر است به آزمون تغییر علامت مشتق اول برمی‌گردد تا یک اکسترمم را از یک نقطه زینی/عطف تشخیص دهد.

ماشین‌حساب همچنین نقاط عطف را پیدا می‌کند — جایی که تقعر برمی‌گردد، یعنی f″(x) تغییر علامت می‌دهد — و آنها را در همان جدول مرتب‌شده برحسب x گزارش می‌دهد. این جعبه‌ابزار استاندارد رسم منحنی از حساب دیفرانسیل ۱ است. برای f(x) = x³ − 3x یک ماکزیمم محلی در x = −1 (مقدار 2)، یک مینیمم محلی در x = 1 (مقدار −2) و یک نقطه عطف در x = 0 پیدا می‌کند.

پرسش‌های پرتکرار

نقطه بحرانی چیست؟
یک نقطه بحرانی f یک مقدار x است که در آن f′(x) = 0 یا f′ تعریف‌نشده است — یعنی جایی که مماس افقی است یا مشتق وجود ندارد. ماکزیمم‌ها و مینیمم‌های محلی یک تابع صاف فقط می‌توانند در نقاط بحرانی رخ دهند.
آزمون مشتق دوم چگونه کار می‌کند؟
در یک نقطه بحرانی x_c، اگر f″(x_c) > 0 منحنی تقعر رو به بالا دارد بنابراین یک مینیمم محلی است؛ اگر f″(x_c) < 0 تقعر رو به پایین دارد بنابراین یک ماکزیمم محلی است. اگر f″(x_c) = 0 آزمون بی‌نتیجه است و این ابزار به بررسی علامت f′ در دو طرف برمی‌گردد.
نقطه عطف چیست؟
یک نقطه عطف جایی است که تقعر منحنی تغییر می‌کند، یعنی مشتق دوم f″(x) تغییر علامت می‌دهد. ماشین‌حساب اینها را با اسکن تغییرات علامت f″ و پالایش آنها پیدا می‌کند و در کنار نقاط بحرانی فهرست می‌کند.
چرا یک بازه جستجو تنظیم می‌کنم؟
اسکن عددی فقط در محدوده x که مشخص می‌کنید به‌دنبال نقاط بحرانی و عطف می‌گردد. بازه را گسترده کنید تا نقاط دورتر را بگیرید، یا آن را باریک کنید تا روی یک ناحیه تمرکز کنید. نقاطی که دقیقاً در لبه‌های بازه هستند ممکن است از دست بروند، بنابراین کمی حاشیه در نظر بگیرید.

ابزارهای بیشتر