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基礎的なことこそ、簡単な例が必要だと思うのです。

極値において、一階微分がゼロでも二階微分はゼロじゃない点について

例として、三次方程式

\displaystyle
y = x^3 + a x^2 + b x + c
を考える。

 x = x_0 y極値を取るとすると、

\displaystyle
\left. \frac{ d y }{ d x } \right|_{x=x_0} = 3 x_0^2 + 2 a x_0 + b = 0
\\
\displaystyle
\therefore
a = - \frac{ 1 }{ 2 x_0 } ( 3 x_0^2 + b )
極値 x_0が存在するかどうかは、二次方程式の判別式を解く必要があるが、極値の存在を仮定すると、 a, bの関係が求まる。

この条件のもと、極値における二階微分を求めると、

\displaystyle
\left. \frac{ d^2 y }{ d x^2 } \right|_{x=x_0} = 6 x_0 + 2 a = 3 x_0 - \frac{ b }{ x_0 }
となり、一般にゼロでない。

このような理由から、極値近傍で関数を展開したときに、一次の項は極値の条件から落ちるが、二次(以降)の項は残る。