Page 37 - 430
P. 37

Як  і  у  випадку  функції  однієї  змінної,  точку
                             максимуму  (мінімуму)  не  слід  змішувати  з  точкою, в  якій
                             функція  набуває  найбільшого  (найменшого)  значення  в
                             області D.

                                   3.2 Необхідні і достатні умови екстремуму

                                   Теорема  3.1  Якщо  функція  f     (x ,  ) y   має  в  точці
                              P  (x  , y  ) частинні похідні першого порядку і набуває в цій
                               0  0  0
                             точці  екстремуму,  то  в  цій  точці  частинні  похідні  рівні
                             нулю, тобто   f  (x  , y  )      , 0 f  (  x  , y  )   0.
                                             x  0  0        y  0  0
                                   Доведення: Нехай функція z     f  (x ,  ) y  диференційована
                             в  точці  P  (x  , y  )  і  має  в  ній  екстремум.  Перетнемо
                                         0  0  0
                             поверхню  z     f  (x ,  ) y   площиною  y   y .  Тоді  функція
                                                                         0
                              z   f  (x ,  ) y   f  (x , y  )   (x )   має  екстремум  при  x   x .
                                                 0                                        0
                             Ураховуючи необхідні умови екстремуму в одновимірному
                             випадку, дістанемо   f  (x  , y  )   0.
                                                   x  0   0
                                   Аналогічно,  розглядаючи  функцію           z   (xf  ,  ) y  
                                f  (x  ,  ) y    (y ),  знаходимо  f  (  x  , y  )   0 .Отже,  рівність
                                   0                           y  0   0
                             нулю  частинних  похідних  першого  порядку  функції
                              z   f  (x ,  ) y   є  необхідною  умовою  існування  в  точці  P
                                                                                           0
                             екстремуму. Відзначимо, що функція може мати екстремум
                             в точках, в яких хоча б одна із частинних похідних не існує.
                                   Точки,     в     яких     перші     частинні     похідні
                              f  (x , y ),    f  y  (x ,  ) y функції  z   f  (x ,  ) y  перетворюються в нуль
                               x
                             або  не  існують,  називаються  критичними  точками  цієї
                             функції.
                                   З цього випливає, що точки екстремуму функції треба
                             шукати серед її критичних точок. Однак є критичні точки, в

                                                           36
   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42