Экстремум функции 2ух переменных. Необходимое и достаточное условия экстремума функции нескольких переменных.
Экстремум функции 2ух переменных. Необходимое и достаточное условия экстремума функции нескольких переменных. - раздел Математика, Частные производные 2-го порядка Ɛ M0
...
Ɛ M0
Точка М0 называется точкой локального минимума для функции Ƶ = f(x, y), если для любой точки М є Ɛ окрестности точки М0 справедливо неравенство:
В окрестности множество точек, лежащие внутри
Круга с центром в точке М0 и радиусом Ɛ. (Ɛ→0)
Аналогично определяется и локальный максимум: точка М0 – точка локального максимума для функции Ƶ = f(x, y), если для любой точки М из Ɛ окрестности точке М справедливо неравенство:
На практике для нахождения экстремумов необходимы 2 условия в виде теорем:
Теорема 1. (необходимое условие существования экстремума в точке М0)
Если М0 – точка локального экстремума, то в точке М0 1ые производные функции 2ух переменных обращаются в 0.
Несмотря на то, что это условие является необходимым, оно используется для выбора среди точек из области определения ряда точек, в которых может быть экстремум. Конкретно для выбора экстремальных точек среди уже отобранных с помощью Теоремы 1 , применяется Теорема 2(критерий Сильвестра).
Теорема 2. Функция Ƶ = f(x, y) имеет в М0 экстремум, если определитель 2го порядка, состоящий из всевозможных 2ых производных функции 2ух переменных и вычисленный в этой точке М0 >0. >0
⃒M0=(x0, y0)
Характер экстремума определяется по 1му элементу, а именно, если , то в точке М0 достигается минимум, если , то в точке М0- максимум.
Если при вычислении Δ он окажется < 0 , то в точке М0 экстремума нет, если Δ = 0, то вопрос о существовании экстремума в точке M0 остается открытым – нужны дополнительные исследования.
Ввиду того, что = ( при выполнении условия теоремы) критерий можно переписать в следующем виде: Δ = 2⃒М0
8.Свойства неопределённого интеграла
1. (òf(х)dх)'= f(х)
(òf(х)dх)'=(F(x)+C)'=F'(x)+C'= f(х)
2.Интеграл от дифференциала ф-ции f(х)равен самой ф-ции f(х) òdf(х)= f(х)
3.Свойство линейности. Интеграл от линейной комбинации двух ф-ций равен
ò( α1f1(х)± α2f2(х))dх= α1òf1(х)dх± α2òf2(х)dх
Св-во 1 неопред. интеграла будем использовать на практике для проверки правильности нахождения неопред. интеграла.
В рез-те дифференцирования любой ф-ции, заданной в виде линейной комбинации элементарной ф-ции всегда получается также комбинация элементарной ф-ции. При нахождении неопред. интеграла от комбинации элементарных ф-ций не всегда получается комбинация элементарн. ф-ций, т.е. не все комбинации элементарн. ф-ций интегрируются, т.е. интегралы не от всяких ф-ций берутся.
Известные примеры «не берущихся» интегралов
- интеграл Пуасона
- интеграл Кринеля
25. Понятие несобственных интегралов I рода. Пример интеграл Дирихле I рода.
Если в определении определенного интеграла нарушено либо условие непрерывности функции, либо условие конечности отрезка интегрирования, то имеем дело с НИ.
1) Если отрезок интегрирования [a,b]- бесконечен, то НИ-1
2) Если подынтегральная функция y=f(x) разрывна на отрезке [a,b], то НИ-2
Рассмотрим НИ-1. Их может быть 3 варианта: 1) 2) 3)
Дадим определение НИ-1первого варианта: =
В случае если при вычислении НИ-1 получается константа, то говорят, что НИ-1 сходятся к этому числу. В случае если в ответе получается ∞ или предел не существует, то говорят, что НИ-1 расходится.
Рассмотрим НИ II Они возникают если пытаться на конечном отрезке интегрирования a b интегрировать разрывную подынтегральную функцию... Пример dx... Интеграл вычислен с ошибкой Подынтегральная функция y в точке имеет разрыв рода принадлежит Т е...
Частные производные 2-го порядка.
Пусть в некоторой окрестности точки (x0 ,y0) задана функция f(x,y). Фиксируя переменную y(y=y0), получим функцию одной переменной x: f(x,y
Дифференциального уравнения II порядка.
y’’ + py’ + qy =f(x) (1)
если f(x)=0, то уравнение называется однородным.
В случае если у однородного уравнения p(x) и q(x)- const.
То уравнение примет вид y’’ + py’ + qy
Метод вариации произвольной постоянной.
y’’ + py’ + qy = f(x) (1)
Для решения (1) Ла Гранже и был предложен универсальный метод. суть: он предложил искать решение неоднородного ур-я в том же виде что и решение соотв. однородного
Признаки сравнения для знакоположительных рядов.
Теорема 1(признак сравнения):
Если даны 2 ряда: 1) , ; 2) , n= 1, 2,…
для которых , то 1ый ряд наз-сяможарируемым, а 2ой – можарантным.
Если 2ой ряд сход-ся, то сход-ся и
Свойства определенного интеграла.
Значение опред. и-ла – это число(любое).
1. Значение опред. и-ла не зависит от того, какой буквой обозначена переменная интегрирования, т. е. .
2. 0. В граф.иллюстрации этого случ
Формула Ньютона-Лейбница
Связь м/ду понятиями неопред. и опред.Иустанов.в теореме Ньютона-Лейбница.Если у=f(х)непрерывна на конечном отрезке[а;в] иF(х)-некоторая первообразная для f(х),то (1): =F(x)│а
Замена перемен. в опред.И.Интегрир.по частям
Пусть ф-ция х=φ(t)определена,непрерывна,дифиринцирована,монотонна на отр.[α;β]. φ(α)=а,φ(β)=в. f(х)непрерывна на отр.[а;в],тогда = ∙φ،
Теорема об И с переменным верхним пределом
Одним из важных понятий для непрерывных и интегрируемых на сегменте [a,b] функций является понятие интеграла с переменным верхним пределом.Пусть функция f(x) интегрируема на любом сегменте [α,
Новости и инфо для студентов