Понятие экстремума функции двух переменных

Определение 1. Пусть функция определена в некоторой окрестности точки . Говорят, что имеет в точке локальный максимум (минимум) если существует такая окрестность точки , что для любой точки принадлежащей окрестности точки выполняется , причем для максимума , для минимума (рис. 1).

Определение 2. Точки локального максимума и минимума называются точками экстремума.

Рис. 1.

Необходимое условие экстремума функции двух переменных

Теорема

Если функция имеет в точке экстремум, и в этой точке существуют частные производные первого порядка, то в этой точке частные производные первого порядка равны 0, т.е.

.

Доказательство

1. Докажем что равна нулю частная производная по переменной в точке , если – точка экстремума функции.

2. Для этого рассмотрим в окрестности точки только те точки, для которых , т.е. фиксируем.

3. Тогда функция может быть рассмотрена как функция одной переменной , которая имеет экстремум в точке и имеет производную .

4. Для функции одной переменной выполняется необходимое условие экстремума функции одной переменной: .

5. Аналогично функцию можно рассмотреть как функцию одной переменной и доказать, что частная производная по переменной : в точке тоже равна нулю, т.е. . ч.т.д.

Это интересно:

Компьютер как инструмент педагогического исследования
Сегодня информационные технологии находят довольно широкое применение в педагогике как науке, а также непосредственно в практике учебно-воспитательного процесса. Наибольшее распространение они получили в таких видах деятельности как дистанционное обучение, учреждение онлайновых учебных заведений (в ...

Проблемы высшего образования, связанные с его массовостью
1. Так как качество образования в значительной мере определяется уровнем подготовки абитуриентов, учёные отмечают, что увеличение количества платных студентов (53%) снижает общий уровень знаний первокурсников. 2. Проблема, связанная с возросшим уровнем культурно-образовательных потребностей. Высшая ...

Педагогические условия эффективного обучения первоклассников чтению и письму
Дидактический принцип определяется в педагогике и методике как основное исходное положение процесса обучения. Это положение формулируется исходя из объективно существующих закономерностей, которые постоянно проявляются в обучении детей любому учебному предмету. Как обобщение выявленных закономернос ...