Условный экстремум функции двух переменных

.

Доказательство

1. Так как по условию теоремы частная производная , а значение функции , то в некотором прямоугольнике

определена неявная функция

.

Сложная функция двух переменных в точке будет иметь локальный экстремум, следовательно, или .

2. Действительно, согласно свойству инвариантности формулы дифференциала первого порядка

. (2)

3. Уравнение связи можно представить в таком виде , значит

, т.е. . (3)

4. Умножим уравнение (2) на , а (3) на и сложим их

, следовательно, при

произвольном . ч.т.д.

Следствие

Поиск точек условного экстремума функции двух переменных на практике осуществляется путем решения системы уравнений

, где .

Так, в вышеприведенном примере №1 из уравнения связи имеем . Отсюда легко проверить, что достигает максимума при . Но тогда из уравнения связи . Получаем точку P, найденную геометрически.

Пример №2.

Найти точки условного экстремума функции относительно уравнения связи .

Решение

Найдем частные производные заданной функции и уравнения связи:

.

Составим определитель второго порядка:

.

Запишем систему уравнений для отыскания точек условного экстремума:

,

Это интересно:

Роль игровой деятельности в нравственно-экономическом воспитании детей 6-7 лет
Детская игра – это исторически возникший вид деятельности детей, заключающийся в воспроизведении действий взрослых и отношений между ними. Игра направлена на ориентировку в предметной и социальной деятельности и ее познание. Она является социальной деятельностью и по своему происхождению, и по напр ...

Интеграция различных предметов школьного курса
Учитель, увлеченный своим делом, непременно мечтает о том, что из его воспитанников получатся в будущем талантливые люди, настоящие творцы. Как распознать талантливого ребенка? Как обучать одаренных детей? На этот счет есть много различных мнений педагогов, психологов. Несомненно, одно: чем шире у ...

Модель текста задачи как основа наглядно-образного мышления младших школьников
Мышление школьников при изучении математики строится не только на основе общих психологических механизмов и операций, адекватных усвоению научного знания, но и включает формирование специфических механизмов, моделирующих существенные признаки и способы описания познаваемых объектов, выраженные в ис ...