86052 (597862), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Функцию двух переменных будем обозначать . Ее область определения
есть подмножество координатной плоскости. Окрестностью точки
называется круг, содержащий точку
.
Число называется пределом функции
при
и
(или в точке
), если для любого малого числа
найдется число
(зависящее от
), такое, что для всех точек
, отстоящих от точек
на расстояние
меньшее, чем
, выполняется неравенство
.
Обозначается предел так; .
Функция называется непрерывной в точке
, если она
-
определена в точке
-
имеет конечный предел при
и
-
этот предел равен значению функции в точке
, то есть
.
Величина называется полным приращением функции в точке
. Если задать приращение только одной какой-либо переменной то получается частное приращение. Частной производной функции нескольких переменных по одной из этих переменных называется предел отношения соответствующего частного приращения функции к приращению рассматриваемой независимой переменной при стремлении последнего к нулю (если этот предел существует). Таким образом, для функции
по определению
.
Дифференциалом функции называется сумма произведений частных производных этой функции на приращения соответствующих независимых переменных, то есть
или
.
Функция называется дифференцируемой в точке
, если ее полное приращение может быть представлено в виде
, где
– бесконечно малые при
.
Теорема. Если частные производные и
функции
существуют в окрестности точки
и непрерывны в самой точке
, то функция
дифференцируема в этой точке.
Градиентом функции
называется вектор
. Градиент
функции в данной точке характеризует направление максимальной скорости изменения функции в этой точке.
Точка называется точкой максимума (минимума) функции
, если существует окрестность точки
, такая, что для всех точек
из этой окрестности выполняется неравенство
Теорема. Пусть точка – есть точка экстремума дифференцируемой функции
. Тогда частные производные
и
в этой точке равны нулю.
Равенство частных производных нулю выражает лишь необходимое, но недостаточное условие экстремума функции нескольких переменных.
Если частные производные и
сами являются дифференцируемыми функциями, то можно определить также и их частные производные, которые называются частными производными второго порядка.
Если частные производные второго порядка функции непрерывны в точке
, то в этой точке
.
Теорема (достаточное условие экстремума функции двух переменных). Пусть функция
-
определена в некоторой окрестности критической точки
, в которой
.
-
имеет в этой точке непрерывные частные производные второго порядка
,
,
.
Тогда, если , то в точке
функция
имеет экстремум, причем если
– максимум, если
– минимум. В случае
функция
экстремумов не имеет. Если
, то вопрос о наличии экстремума остается открытым.
Исследование функции двух переменных на экстремум рекомендуется проводить по следующей схеме:
-
Найти частные производные первого порядка.
-
Решить систему уравнений
,
и найти критические точки функции.
-
Найти частные производные второго порядка, вычислить их значения в каждой критической точке и с помощью достаточного условия сделать вывод о наличии экстремумов.
Найти экстремумы (экстремальные значения) функции.
Литература
1. Высшая математика для экономистов: Учебник для вузов / Под ред. Н.Ш. Кремера. – М.: ЮНИТИ, 2003.
2.Е.С. Кочетков, С.О. Смерчинская Теория вероятностей в задачах и упражнениях / М. ИНФРА-М 2005.
3. Высшая математика для экономистов: Практикум / Под ред. Н.Ш. Кремера. – М.: ЮНИТИ, 2004. Ч. 1, 2
4. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М., Высшая школа, 1977
5. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М., Высшая школа, 1977
6. М.С. Красс Математика для экономических специальностей: Учебник/ М. ИНФРА-М 1998.
7. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. – М., 2000.
8. Берман Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа. – М.: Наука, 1971.
9.А.К. Казашев Сборник задач по высшей математике для экономистов – Алматы - 2002 г.
10. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление. – М.: Наука, 1985, Т. 1,2.
11.П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевников Высшая математика в упражнениях и задачах/ М. ОНИКС-2005.
12.И.А. Зайцев Высшая математика/ М. Высшая школа-1991 г.
13. Головина Л.И. Линейная алгебра и некоторые ее приложения. – М.: Наука, 1985.
14. Замков О.О., Толстопятенко А.В., Черемных Ю.Н. Математические методы анализа экономики. – М.: ДИС, 1997.
15. Карасев А.И., Аксютина З.М., Савельева Т.И. Курс высшей математики для экономических вузов. – М.: Высшая школа, 1982 – Ч 1, 2.
16. Колесников А.Н. Краткий курс математики для экономистов. – М.: Инфра-М, 1997.
17.В.С. Шипацев Задачник по высшей математике-М. Высшая школа, 2005 г.