Определение 1. Пусть функция
определена на множестве
и
.Говорят, что в точке
функция
имеет локальный минимум (локальный максимум)
, если существует такая окрестность
этой точки, что
| (1) |
( ), |
при этом точку
называют точкой локального минимума (локального максимума) функции.
Замечание 1. Если
внутренняя точка множества
, т.е. если она принадлежит ему вместе с некоторой своей окрестностью то в условии (1) вместо «
» можно писать «
».
Замечание 2. Если в точке
функция имеет или локальный минимум или локальный максимум, то говорят, что в ней она имеет локальный экстремум,при этом её саму называют точкой локального экстремума.
Замечание 3. Всякая точка максимума (минимума) фуркции
на множестве
, т.е. всякая точка
, для которой
|
( ), |
иногда называется точкой глобального минимума (глобального максимума) функции
на множестве
.
Очевидно, что всякая точка глобального экстремума, т.е. глобального максимума или глобального минимума, является также и точкой локального экстремума.
Теорема 1(Ферма). Пусть функция
определена на множестве
,
, при этом
- внутренняя точка множества
и функция
дифференцируема в этой точке.Тогда, если
– точка локального экстремума этой функции, то
. | (2) |
Д о к а з а т е л ь с т в о. Для определенности будем считать, что
─ точка локального минимума.Тогда
такое, что
(
─ внутренняя точка
) и
.
Поэтому
![]() | (3) |
. | (4) |
Из неравенства (3), в силу дифференцируемости функции
в точке
и теоремы о предельном переходе в неравенстве, очевидно следует, что
| (5) |
а из неравенства (4), в силу того же, в свою очередь, следует, что
| (6) |
из неравенств (5) и (6) и вытекает равенство (2) □
),
),
. 
.