局部極小值:如果存在一個ε>0,使的所有滿足|x-x*| < ε 的x都有f(x*) ≤ f(x) 我們就把點x*對應的函式值f(x*)稱為一個函式f的局部最小值。
基本介紹
- 中文名:局部最小值
- 外文名:Local minimum
- 充分條件:條件1;條件2;條件3
- 多元函式:極值條件
基本概念,定義,相關概念,極值存在的充分條件,極值的第一充分條件,極值的第二充分條件,極值的第三充分條件,多元函式,定義,極值必要條件,極值充分條件,
基本概念
定義
如果存在一個 ,使得對於任意滿足 的 都有 ,我們就把點 對應的函式值 稱為函式 的一個局部最小值。從函式圖象上看,局部最小值就像是山谷的底部。
相關概念
局部最大值:
如果存在一個 ,使得對於任意滿足 的 都有 ,我們就把點 對應的函式值 稱為函式 的一個局部最大值。從函式圖象上看,局部最小值就像是山谷的頂部。
全局最大值:
如果 對於任意的 都滿足 ,則稱 為函式 的全局最大值
全局最小值:
如果 對於任意的 都滿足 ,則稱 為函式 的全局最小值
極值存在的充分條件
極值的第一充分條件
設 在點 連續,在某鄰域 內可導。
(1)若當 時, ,當 時, ,則 在點 取得極小值。
(2)若當 時, ,當 時, ,則 在點 取得極大值。
極值的第二充分條件
設 在點 連續,在某鄰域 內一階可導,在 處二階可導,且 。
(1)若 ,則 在 取得極大值
(2)若 ,則 在 取得極小值
極值的第三充分條件
設 在 的某鄰域記憶體在知道 階導函式,在 處 階可導,且 , ,則
(1)當 為偶數時, 在 處取得極值,且當 時取得極大值, 時取得極小值
(2)當 為奇數時, 在 處不取極值
多元函式
多元函式的極值問題是多元函式微積分的重要套用,這裡二元函式為例進行討論。
定義
設函式 在點 的某鄰域 內有定義。若對於任何點 ,成立不等式
則稱函式 在點 取得極大(極小)值,點 稱為 的極大(極小)值點。極大值、極小值統稱為極值。極大值點、極小值點統稱為極值點。
注意:這裡所討論的極值點只限於定義域的內點
極值必要條件
若函式 在點 存在偏導數,且在 取得極值,則有
反之,若函式 在點 滿足上式,則稱點 為 的穩定點。
極值充分條件
設二元函式 在點 的某鄰域 上具有二階連續偏導數,且 是 的穩定點。則當 在 處的黑塞(Hesse)矩陣是正定矩陣時, 在點 取得極小值;當 在 處的黑塞(Hesse)矩陣是負定矩陣時, 在點 取得極大值;當在處的黑塞(Hesse)矩陣是不定矩陣時,在點不取極值。