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:

Пропаганда знаний по развитию речи детей среди родителей
От правильного взаимодействия детского сада и семьи зависит успех воспитания детей. Задача детского сада — вооружать родителей педагогическими знаниями, в частности конкретными знаниями по методике развития речи. Для этого можно использовать различные формы работы. Коллективные формы. На групповых ...

Домашнее задание - необходимая часть процесса обучения
Обучение - двусторонний процесс: в нем участвуют учитель и ученик, деятельность которых тесно связана. Однако деятельность того и другого имеет свою специфику. Так, при непосредственном участии учителя ученик усваивает некоторую сумму знаний и приобретает определенные навыки самостоятельной работы: ...

Возможности использования опорного и игрового контроля знаний в обучении младших школьников
В возрастной психологии младший школьник характеризуется как «возраст 7-10 – летних детей, обучающих в 1-4 классах современной или полной средней школы». В младшем школьном возрасте у ребенка впервые формируется учебная деятельность, которая является для него ведущий. Младший школьник переходит от ...