Кіріспе

Функцияның туындысының нөлі Математикада, әсіресе есептеулерде, бір айнымалының дифференциалданатын функциясының стационарлық нүктесі – функцияның графигіндегі функцияның туындысы нөлге тең болатын нүкте. Бұл, негізінен, функцияның өсуі немесе кемуі тоқтатылатын нүкте (сондықтан осылай аталады). Нақты айнымалылардың дифференциалданатын функциясы үшін стационарлық нүкте – графиктің бетіндегі барлық ішінара туындылары нөлге тең болатын нүкте (екіленген түрде, градиент нөлдік нормаға ие). Нақты мәнді функциялардың стационарлық нүктелерінің түсінігі кешенді мәнді функциялар үшін сындық нүктелер ретінде жалпыланады. Стационарлық нүктелерді бір айнымалы функциясының графигінде көру оңай: олар графиктегі тангенс көлденең болатын (яғни x осіне параллель) нүктелерге сәйкес келеді. Екі айнымалы функциясы үшін олар графтағы жанама жазықтық xy жазықтығына параллель болатын нүктелерге сәйкес келеді. Стационарлық нүкте туралы түсінік Коперник заманына дейін түсіндірілмеген астрономиялық құбылысты математикалық тұрғыдан сипаттауға мүмкіндік береді. Стационарлық нүкте – планетаның аспан сферасындағы көрінетін траекториясындағы қозғалысы тоқтағандай сезіліп, содан кейін кері бағытта қайта басталатын нүкте (көрінетін кері қозғалыс). Бұл планета орбитасының эклиптика шеңберіне проекциялануынан туындайды.

Бұрылыс нүктелері

Дифференциалданатын функцияның бұрылыс нүктесі – туындысының оқшауланған нөлге ие болып, сол нүктеде таңбасын өзгертетін нүкте. Бұрылыс нүктесі салыстырмалы максимум немесе минимум (жергілікті минимум және максимум деп те аталады) болуы мүмкін. Сондықтан бұрылыс нүктесі – тұрақты нүкте, бірақ барлық тұрақты нүктелер бұрылыс нүктесі емес. Егер функция екі рет дифференциалданатын болса, бұрылыс нүктесі емес оқшауланған стационарлық нүктелер көлденең иіс нүктелері болып табылады. Мысалы, функциясы x = 0 нүктесінде тұрақты нүктеге ие, ол сонымен қатар иіс нүктесі болып табылады, бірақ бұрылыс нүктесі емес.

Мысалдар

f(x) = x⁴ функциясы үшін (0) = 0 және (0) = 0. Егер (0) = 0 болса да, бұл нүкте бұрылыс нүктесі емес. Себебі, f''(x) белгісі теріс саннан оң санға өзгереді. f(x) = sin(x) функциясы үшін (0) ≠ 0 және (0) = 0. Бірақ бұл тұрақты нүкте емес, керісінше бұл бұрылыс нүктесі. Себебі, қисықтығы төмен қарай қисықтан жоғары қарай қисыққа өзгереді, ал f''(x) белгісі өзгермейді; ол оң болып қалады. f(x) = x³ функциясы үшін (0) = 0 және (0) = 0. Бұл тұрақты нүкте де, бұрылыс нүктесі де болады. Себебі, қисықтығы төмен қарай қисықтан жоғары қарай қисыққа өзгереді, ал f''(x) белгісі өзгермейді; ол оң болып қалады. f(x) = 0 функциясы үшін (0) = 0 және (0) = 0. 0 нүктесі – оқшауланбаған тұрақты нүкте, ол бұрылыс нүктесі де, көлденең бұрылыс нүктесі де емес, өйткені f'(x) және f''(x) белгілері өзгермейді. f(x) = x⁵sin(1/x) функциясы, x ≠ 0 және f(0) = 0 үшін, f'(x) және f''(x) үзіліссіз, (0) = 0 және (0) = 0, бірақ f(x)-тың 0-де жергілікті максимум, жергілікті минимум немесе бұрылыс нүктесі жоқ мысал келтіреді. Олай болса, 0 – оқшауланбаған тұрақты нүкте.