局部最小值

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
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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。

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