UTILS.
100% w przeglądarce
⛰️

Kalkulator punktów krytycznych i ekstremów

Zlokalizuj punkty krytyczne f(x), sklasyfikuj każdy jako maksimum lokalne, minimum lokalne lub siodło testem drugiej pochodnej i znajdź punkty przegięcia.

Wpisz f(x), używając x jako zmiennej, oraz zakres x do przeszukania pod kątem punktów krytycznych i przegięcia.

O tym narzędziu

Kalkulator punktów krytycznych i ekstremów to darmowe narzędzie działające w przeglądarce, które analizuje kształt krzywej y = f(x). Znajduje punkty krytyczne — wartości x, w których pierwsza pochodna f′(x) równa się zeru (styczne poziome) — przeszukując przedział poszukiwań pod kątem zmian znaku f′ i uściślając każdy metodą bisekcji. Zarówno pierwsza, jak i druga pochodna są obliczane numerycznie, więc możesz wpisać dowolną funkcję zmiennej x bez różniczkowania jej samodzielnie.

Wszystko jest obliczane lokalnie w Twojej przeglądarce, więc nic z tego, co wpisujesz, nie jest przesyłane. Wpisz funkcję, używając x jako zmiennej (na przykład x^3 - 3*x, sin(x) lub x^4 - 2*x^2) oraz przedział poszukiwań, a narzędzie wymieni każdy punkt krytyczny z jego współrzędnymi (x, f(x)) i klasyfikacją. Każdy punkt krytyczny jest klasyfikowany testem drugiej pochodnej: f″ > 0 oznacza minimum lokalne (wypukła w górę), f″ < 0 oznacza maksimum lokalne (wypukła w dół), a gdy f″ jest bliska zeru, przechodzi do testu zmiany znaku pierwszej pochodnej, aby odróżnić ekstremum od siodła/przegięcia.

Kalkulator znajduje również punkty przegięcia — gdzie zmienia się wypukłość, tj. f″(x) zmienia znak — i podaje je w tej samej tabeli posortowane według x. To standardowy zestaw narzędzi do szkicowania krzywych z analizy matematycznej I. Dla f(x) = x³ − 3x znajduje maksimum lokalne w x = −1 (wartość 2), minimum lokalne w x = 1 (wartość −2) oraz punkt przegięcia w x = 0.

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest punkt krytyczny?
Punkt krytyczny f to wartość x, w której f′(x) = 0 lub f′ jest nieokreślona — czyli gdzie styczna jest pozioma lub pochodna nie istnieje. Lokalne maksima i minima funkcji gładkiej mogą wystąpić tylko w punktach krytycznych.
Jak działa test drugiej pochodnej?
W punkcie krytycznym x_c, jeśli f″(x_c) > 0, krzywa jest wypukła w górę, więc jest to minimum lokalne; jeśli f″(x_c) < 0, jest wypukła w dół, więc maksimum lokalne. Jeśli f″(x_c) = 0, test jest nierozstrzygający i narzędzie przechodzi do sprawdzenia znaku f′ po obu stronach.
Czym jest punkt przegięcia?
Punkt przegięcia to miejsce, gdzie zmienia się wypukłość krzywej, co oznacza, że druga pochodna f″(x) zmienia znak. Kalkulator znajduje je, przeszukując pod kątem zmian znaku f″ i uściślając je, oraz wymienia je obok punktów krytycznych.
Dlaczego ustawiam przedział poszukiwań?
Skanowanie numeryczne szuka punktów krytycznych i przegięcia tylko w zakresie x, który określisz. Poszerz przedział, aby wyłapać punkty dalej, lub zawęź go, aby skupić się na obszarze. Punkty dokładnie na krawędziach przedziału mogą zostać pominięte, więc uwzględnij pewien margines.

Więcej narzędzi