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:

Сущность и виды эксперимента
Эксперимент – это метод сбора фактов в контролируемых и управляемых условиях, обеспечивающих активное проявление изучаемого явления. По форме проведения выделяются естественный и лабораторный эксперимент. Естественный эксперимент предложен Лазурским в 1910г. Он проводится в условиях привычной для и ...

Классификация категорий и групп подростков с осложненным поведением
Практически все педагоги сталкиваются в работе с подростками с трудностями, которые вызваны особенностями их поведения: неадекватность поступков, склонность к конфликтам, эмоциональная неустойчивость, резкие колебания самооценки, аффективные вспышки, гиперактивность, эгоизм и многие другие. Уже одн ...

Особенности внеклассной работы по математике
Обучение математике с одной стороны традиционно изучено и проверено. Но существование методики развития интереса к математике встает перед любым учителем. Проблема интереса в обучении не нова. Значение его утверждали многие дидакты прошлого. В самых разнообразных трактовках проблемы в классической ...