Экстремум функции двух переменных презентация

Содержание

Точка М(х0,у0) называется точкой максимума (минимума) функции z=f(x,y), если существует окрестность точки М, такая что для всех точек (х,у) из этой окрестности выполняется неравенство: max min

Слайд 116.6. ЭКСТРЕМУМ ФУНКЦИИ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ
Как и в случае функции одной переменной,

функция z=f(x,y) имеет узловые, определяющие график функции, точки.
Определим точки экстремума для функции двух переменных.

Слайд 2Точка М(х0,у0) называется точкой
максимума (минимума) функции z=f(x,y),
если существует окрестность точки

М,
такая что для всех точек (х,у) из этой
окрестности выполняется неравенство:


max

min




Слайд 3Экстремум имеет локальный характер, поскольку рассматривается максимальное и минимальное значение функции

в достаточно малой окрестности точки М(х0,у0).
Сформулируем аналог теоремы Ферма для функции двух переменных:

необходимое условие экстремума


Слайд 4ТЕОРЕМА.

Пусть точка (х0,у0) является точкой экстремума дифференцируемой функции z=f(x,y).
Тогда частные

производные в этой точке

равны нулю:



Слайд 5Доказательство:
Пусть точка М(х0,у0) – точка максимума.
Зафиксируем одну из переменных, например, у:
у=у0
Тогда

получим функцию одной переменной
z1=f(х,у0)
которая будет иметь максимум при х=х0.
Согласно теореме Ферма

Аналогично можно доказать, что



Слайд 6Точки, в которых выполняются условия
экстремума функции z=f(x,y), т.е.

называются критическими или
стационарными.


Слайд 7Необходимое условие экстремума можно сформулировать иначе:
В точках максимума или минимума
дифференцируемой

функции градиент этой
функции равен нулю:



Слайд 8



max
min


Слайд 9Однако, сформулированное выше условие является необходимым, но не достаточным.
Т.е., если

частные производные функции в точке равны нулю, то это еще не означает, что в данной точке имеется экстремум функции.
Например:

Слайд 11В точке М(х0,у0) выполняется необходимое условие экстремума:
Но эта точка не

является точкой экстремума.
Она называется седловой точкой (аналог точки перегиба).
Чтобы отличать такие точки от точек экстремума, необходимо рассмотреть достаточное условие экстремума.

Слайд 12ТЕОРЕМА. Достаточное условие экстремума

Пусть функция z=f(x,y)
1
Определена в некоторой окрестности критической точки

(х0,у0), в которой

Слайд 13
2
Имеет в этой точке непрерывные частные производные второго порядка:


Слайд 14
Тогда, если
то в данной точке функция имеет экстремум, причем
если А>0, то

минимум
если А<0, то максимум
если

то функция экстремума не имеет,
если

то вопрос остается открытым.


Слайд 15СХЕМА исследования функции нескольких переменных на экстремум
1

Найти частные производные


Слайд 162

Решить систему уравнений
и найти критические точки


Слайд 173
Найти частные производные
второго порядка, вычислить
их значения в критических точках
и с помощью

достаточного условия
экстремума сделать вывод о
наличии экстремума функции.

Слайд 184
Найти значения функции в точках
экстремума.


Слайд 19Пример.
Найти экстремум функции


Слайд 20Решение.


Слайд 21Экстремума нет.


Слайд 22Экстремум есть.
Т.к. А


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика