Достаточное условие экстремума функции двух переменных

1. Пусть функция непрерывно дифференцируема в некоторой окрестности точки и имеет непрерывные частные производные второго порядка (чистые и смешанные).

2. Обозначим за определитель второго порядка

экстремум переменная лекционный функция

.

Теорема

Если точка с координатами является стационарной точкой для функции , то:

А) При она является точкой локального экстремума причем, при локального максимума, – локального минимума;

В) при точка не является точкой локального экстремума;

С) если , может быть и то, и другое.

Доказательство

Запишем формулу Тейлора для функции , ограничившись двумя членами:

, где

или

Так как по условию теоремы точка является стационарной, то частные производные второго порядка равны нулю, т.е. и . Тогда

Обозначим

.

Тогда приращение функции примет вид:

.

В силу непрерывности частных производных второго порядка (чистых и смешанных) по условию теоремы в точке можно записать:

, где или ; ,

,

.

I.

1. Пусть и , т.е. или .

2. Приращение функции умножим и разделим на , получим:

.

3. Дополним выражение в фигурных скобках до полного квадрата суммы:

.

Это интересно:

Значение и сущность игры в дошкольном возрасте
Многие исследователи детских игр отмечают силу и подлинность чувств, переживаемых ребенком в игре. Эти чувства богаты и разнообразны. В твор­ческих ролевых играх дети переживают чувства, связанные с выполняемыми ролями: заботу, теплоту, нежность мамы, от­ветственность шофера или доктора и т. д. В к ...

Стили воспитания и ошибки, влияющие на формирование подросткового эгоцентризма
Семья – это чаще всего скрытый от внешнего наблюдения мир сложных взаимоотношений, традиций и правил, которые в той или иной степени сказываются на особенностях личности ее членов, и в первую очередь детей. Тем не менее, существует ряд объективных социальных факторов, которые, так или иначе, сказыв ...

Особенности развития младших школьников и их возможности для формирования коллектива
Младший школьный возраст – это этап развития ребёнка, соответствующий периоду обучения в начальной школе. Переход к систематическому обучению в школе меняет весь образ жизни ребёнка: формируется осознание своих общественных обязанностей, становятся разнообразными интересы, усиливается стремление к ...