2 - Teorema. (Funksiya ekstrcmumining zaruriy sharti)
Agar x0 nuqta f{x) funksiyaning ekstremum nuqtasi bo`lib, funksiya uning biror atrofida aniqlangan bo`lsa, u holda f `(x0) = 0 yoki f `(x0) - mavjud emas.
Teoremani geometrik izohlash mumkin. Teorema shartlari bajarilganda, у = f(x) funksiya grafigining x0 abssisali nuqtasiga o`tkazilgan urinma yoki mavjud va OX o`qiga parallel (2 a - rasm), yoki mavjud emas (2 b - rasm).
a) f `(x0) = 0 b) f `(x0) - mavjud emas.
2 - rasm.
Funksiya ekstremumining zaruriy shartlarini qanoatlantiruvchi, ya`ni funksiya hosilasi f(x) ni nolga aylantiruvchi yoki f `(x) mavjud bo`l-magan, funksiya aniqlanish sohasining ichki nuqtalariga uning kritik nuqtalari deyiladi. Ulardan f `(x)=0 tenglamani qanoatlantiruvchi kritik nuqtalarga statsionar nuqtalar deyiladi.
Misol. у = (х-4)· funksiyaning kritik nuqtalarini toping.
Funksiya sonlar o`qida aniqlangan va y`(x) = 4/3·x-1/ . x = 1 da y`(l) = 0 bo`lib, x = 0 da y`(0) - mavjud emas.
Demak, x = 1 nuqta funksiyaning statsionar nuqtasi, {0;l} nuqtalar to`plami esa uning kritik nuqtalari to`plamidir.
Funksiya ekstremumi zaruriy shartini qanoatlantiruvchi har bir kritik nuqta uning ekstremum nuqtasi bo`lavermaydi. Masalan, у = x3 funksiya R da monoton o`suvchi, chunki (x3)` ≥0, x€R. x = 0 nuqta esa uning kritik (statsionar) nuqtasi chunki y`(0) = 0. Funksiya sonlar o`qida monoton o`suvchi bo`lgani uchun, x = 0 kritik nuqtasi uning ekstremumi bo` la olmaydi.
Funksiyaning ekstremum nuqtalari uning kritik nuqtalari ichidan quyidagi yetarli shartlardan biri asosida tanlanadi.
3 - Teorema. (1-yetarli shart) f(x) funksiya x0 kritik nuqtaning biror δ atrofida differensiallanuvchi x0 nuqtaning o`zida uzluksiz bo`lib, diffcrensiallanuvchi bo`lishi shart bo`lmasin. Agar (x0-δ; x0) va (x0; x0+ δ) intervallarda f `(x) hosila qarama-qarshi ishorali qiymatlarga erishsa, x0 ekstremum nuqta bo`ladi. Xususan:
a) agarda (x0-δ;x0) da f(x) > 0, (x0; x0+δ) da f `(x) < 0 bo`lsa, x0 qat`iy maksimum nuqta (3a - rasm); b) agarda (xo- δ; x0) da f `(x )0; x0+δ) da f (x)>0 bo`lsa, x0 - qat`iy minimum nuqta (3b - rasm).
Agarda f `(x) x0 dan o`tayotib, o`z ishorasini saqlab qolsa, x0 kritik nuqta ekstremum nuqta bo`la olmaydi (3с - rasm).
x1-max(.) x2-min (.) x3-ekstremum (.) emas
3 - rasm
Masala. у = (x - 4)·funksiyaning ekstremum nuqtalarini toping.
Yuqorida funksiyaning kritik nuqtalari to`plami {0;l} aniqlangan edi. Funksiya aniqlanish sohasi sonlar o`qini kritik nuqtalar yordamida intervallarga ajratamiz va yetarli shartlarni tekshirib ko`ramiz:
Demak, x = 0 kritik nuqta ekstremum nuqta emas, x = 1 nuqta esa, funksiyaning minimum nuqtasi bo`lib, y(l) = - 3.
|
