Наибольшее и наименьшее значения функции
Так же, как и для функции одной переменной, для функций многих переменных имеет место следующее утверждение.
Теорема Вейерштрасса.Если функция непрерывна на замкнутом ограниченном множестве [6] , то она ограничена на нём и достигает на нём своих наибольшего и наименьшего значений, т.е. существуют точки такие, что
Для нахождения и поступают следующим образом:
1) Находят сначала все критические точки функции лежащие внутри (т.е. в области ) и вычисляют значения функции в этих критических точках;
2) Вычисляют наибольшее и наименьшее значения на границе
3) Среди всех найденных значений выбирают наименьшее и наибольшее. Они и будут равны и соответственно.
Пример 1.Найти наибольшее и наименьшее значения функции в области
Решение.Данная область является треугольником с вершинами стороны которого расположены на прямых (рис. 1).
1) Найдем стационарные точки внутри области. Вычислим частные производные функции и приравняем их нулю:
Полученная система не имеет решения. Следовательно, критических точек внутри области нет.
1) Найдем критические точки внутри области. Вычислим частные
производные функции и приравняем их нулю:
Полученная система не имеет решения. Следовательно, критических точек внутри области нет.
2) Найдем стационарные точки на стороне AO . Координаты точек, лежащих на AO удовлетворяют условиям . Тогда рассматриваемая функция принимает вид . Критическая точка определяется из условия
Вычислим значение функции в найденной точке
3) Рассмотрим точки, лежащие на стороне OB. Их координаты удовлетворяют условиям . При этом имеем , то есть на стороне OB критических точек нет.
4) Найдем критические точки на стороне AB . Здесь
Из уравнения находим критическую точку . Однако она не принадлежит рассматриваемому отрезку.
5) Найдем значения функции в вершинах треугольника
Так как единственная критическая точка совпала с вершиной треугольника O(0,0) , выберем
наибольшее и наименьшее из этих значений. Итак, функция принимает наибольшее значение
в точке наименьшее значение в точке .
Дата добавления: 2017-03-29; просмотров: 847;