La curvatura de una función en un punto a se determina con la posición de la recta tangente en a respecto a la curva, así diremos que:
- f es
Para evitar confusiones también se puede decir "cóncava hacia arriba"
convexa en a si en un entorno de a la tangente en (a,f(a)) queda por debajo de la curva.
- f es
O bien "cóncava hacia abajo"
cóncava en a si en un entorno de a la tangente en (a,f(a)) queda por encima de la curva.
Los puntos de la curva en los que cambia la curvatura, pasa de ser cóncava a convexa o viceversa, se llaman puntos de inflexión. En ellos la recta tangente atraviesa a la curva.
La posición de la tangente respecto a la curva se relaciona con el signo de f′′(a) si existe, ya que:
- Si f′′(a)>0 existe un entorno de a en el que la tangente queda por debajo de la curva.
- Si f′′(a)<0 existe un entorno de a en el que la tangente queda por encima de la curva.
Ahora puedes ver cómo se justifica el criterio de la segunda derivada para la determinación de máximos y mínimos relativos, citado en el apartado anterior.
- Si f′(a)=0 y f′′(a)>0 en a hay un mínimo relativo.
- Si f′(a)=0 y f′′(a)<0 en a hay un máximo relativo.
Pero, ¿qué ocurre si f′(a)=0 y también f′′(a)=0? Entonces habrá que recurrir a las derivadas sucesivas hasta encontrar la primera que no se anula.