Наибольшее и наименьшее значение функции в замкнутой области

Пусть функция определена и непрерывна в ограниченной замкнутой области D.

Пусть в этой области функция имеет конечные частные производные, кроме отдельных точек области.

В соответствии с теоремой Вейерштрасса в этой области найдется точка, в которой функция примет наибольшее и наименьшее значение.

Если эти точки будут внутренними точками области D, то очевидно, в них будет максимум или минимум.

В этом случае интересующие нас точки находятся среди подозрительных точек на экстремум.

Однако наибольшее или наименьшее значение функция может принимать и на границе области D.

Для того, чтобы найти наибольшее (наименьшее) значение функции в области D, нужно найти все внутренние точки подозрительные на экстремум, вычислить значение функции в них, затем сравнить со значением функции в пограничных точках области, и наибольшее из всех найденных значений будет являться наибольшим в замкнутой области D.

Метод отыскания локального максимума или минимума рассматривался ранее в п. 1.2. и 1.3.

9. Остается рассмотреть метод отыскания наибольшего и наименьшего значения функции на границе области.

10. В случае функции двух переменных область обычно оказывается ограниченной кривой или нескольких кривыми.

11. Вдоль такой кривой (или нескольких кривых) переменные и либо зависят одна от другой, либо обе зависят от одного параметра.

12. Таким образом, на границе функция оказывается зависящей от одной переменной.

13. Метод отыскания наибольшего значения функции одной переменной был рассмотрен ранее.

14. Пусть граница области D задана параметрическими уравнениями:

.

Тогда на этой кривой функция двух переменных будет представлять собой сложную функцию от параметра : . Для такой функции наибольшее и наименьшее значение определяется по методике определения наибольшего и наименьшего значения для функции одной переменной.

Это интересно:

Учебный процесс
Обучение в университетах происходило в несколько циклов. Первым (по возрастающей сложности предметов и социальной значимости) был общеобразовательный факультет или так называемый «факультет свободных искусств», а в дальнейшем философский факультет, где проходило углубленное изучение «семи свободных ...

Особенности речевого развития младших школьников с нарушением интеллекта
Актуальность и значимость проблемы нарушений речи и их коррекции у детей с интеллектуальным недоразвитием определяется, прежде всего, когнитивной функцией речи, тесной связью процессов развития речи и познавательной деятельности ребенка. В советской и зарубежной специальной литературе широко предст ...

Методика статистического анализа качества обучения
Предлагаемая методика основывается на том, что учебный процесс является частным случаем технологического процесса и ему должны быть свойственны такие же методы анализа, какие приняты для производственных процессов. Однако слепо перенести подобные методики нельзя, особенно это касается содержательно ...