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:

Роль высшего образования. Модели социального старта
Образование, и, прежде всего высшее, играет исключительно важную и всё возрастающую роль в современной жизни нашей цивилизации. Интеллектуальный потенциал нации, который в первую очередь создается системой образования, становится определяющим фактором прогрессивного развития стран и народов. Соврем ...

Основные эколого-химические понятия
Большое влияние на учебно-воспитательный процесс оказывает связь обучения природоведению, биологии, географии и химии с охраной природы. На школы возлагается особая ответственность за воспитание у подрастающего поколения бережного отношения к природным богатствам Родины. Поэтому теоретическое изуче ...

Права и обязанности воспитателя, регламентируемые ведущими нормативными документами
В соответствии с законом РФ «Об образовании» от 10.07.1992 № 3266-1 работники дошкольных учреждений имеют следующие права: Статья 55. Права работников образовательных учреждений и меры их социальной поддержки (в ред. Федерального закона от 22.08.2004 N 122-ФЗ) 1. Работники образовательных учреждени ...