Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Экстремум функции нескольких переменных
Точка М (х0, у0) называется точкой максимума (минимума) функции z = f (x, y), если существует окрестность точки М такая, что для всех точек (x, y) из этой окрестности выполняется неравенство:
Теорема (многомерный аналог теоремы Ферма). Пусть точка (х0, у0) – точка экстремума дифференцируемой функции z = f (x, y). Тогда частные производные и в этой точке равны нулю. Точки, в которых частные производные равны нулю, называются критическими или стационарными. В точке минимума или максимума дифференцируемой функции градиент равен нулю. Кроме того, в точке экстремума обращаются в нуль производные функции по всем направлениям. Равенство нулю частных производных выражает лишь необходимое, но не достаточное условие экстремума функции нескольких переменных. Пример – седловая точка. Здесь , но никакого экстремума в точке М (х0, у0) нет. Седловые точки являются двумерными аналогами точек перегиба функций одной переменной. Чтобы определить точки экстремума, нужно достаточное условие экстремума. Для этого определим частные производные 2-го порядка. Если сами являются дифференцируемыми функциями, то можно найти и их частные производные, которые называются частными производными 2-го порядка: . Если частные производные 2-го порядка непрерывны в точке М (х0, у0), то в этой точке . Теорема (достаточное условие экстремума). Пусть функция z = f (x, y) определена в некоторой окрестности критической точки (х0, у0) и имеет в этой точке непрерывные частные производные 2-го порядка: . Тогда , если , то в точке (х0, у0) функция имеет экстремум, причем A < 0 – максимум, при A > 0 – минимум. В случае функция эктремума не имеет. Если , то вопрос о наличии эктремума остается открытым. Схема исследования функции двух переменных на экстремум: 1. Найти частные производные и . 2. Решить систему уравнений и найти критические точки функции. 3. Найти частные производные 2-го порядка, вычислить их значение в каждой критической точке и с помощью достаточного условия сделать вывод о наличии экстремумов. 4. Найти экстремальное значения функции.
Вопросы для самоконтроля знаний: 1. Применение функции нескольких переменных в экономике. 2. Условный экстремум. Метод множителей Лагранжа.
Литература Основная: 1. Высшая математика для экономистов: Учебник для вузов / Н.Ш. Кремер и др. - М.: ЮНИТИ, 2010. - 471с. 2. Высшая математика для экономистов: Практикум для Вузов / Н.Ш. Кремер и др.– М.: ЮНИТИ, 2010. - 471с. 3. Кытманов А.М. Математический анализ: учебное пособие для бакалавров / А.М. Кытманов. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – 607 с. Дополнительная: 1. Попов А.М. Высшая математика для экономистов: учебник для бакалавров / А.М. Попов, В.Н. Сотников.– М.: Издательство Юрайт, 2012.– 564 с. 2. Общий курс высшей математики для экономистов / Под ред. И.Ермакова. – М.: ИНФРА-М, 2009 г. – 656 с.
Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 726; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |