* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
282
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ НА МАКСИМУМ И МИНИМУМ
области О, причем если точка (л:, у) приближается к границе об ласти G или «уходит в бесконечность», по любой линии, лежащей в области G, то значения функции f{x, у) приближаются к нулю. В таком случае, если функция f{x у) хотя бы в одной точке области определения принимает положительное (отрицательное) значение, то она обязательно достигает максимума (минимума). Отметим еще, что если l i m / ( j c , у) = = + оо, когда точка (л;, у) приближа ется к границе области G или «ухо дит в бесконечность», то функция /(•*> У) непременно достигает мини мума. Пусть функция z = f{x у) дости гает в точке (лс , у ) своего наиболь шего значения, которое мы обозначим через z :
t < f 0 0 0
* о = / ( * о . -Уо)-
Рассмотрим плоскость z = z (парал лельную плоскости лг, у). По опреде лению наибольшего значения, ни одна Рис. 22. точка графика функции z=f (x, у) не лежит выше этой плоскости. Другими словами, плоскость z = z является о п о р н о й п л о с к о с т ь ю гра фика функции z = /(дг, у) (ср. стр. 192 этой книги ЭЭМ). Если при этом точка {х у ) является внутренней точкой области определения функции, а поверхность, служащая графиком функции z=f(x у)> имеет в точке (JC , y z ) к а с а т е л ь н у ю п л о с к о с т ь , то эта касательная плоскость должна совпадать с плоскостью z — z (рис. 22). Читатель, знакомый с уравнением касательной плоскости к поверхности z=f(x у) в точке ( J C y z ) (оно имеет вид
0 0 09 0 t 0 ot 0 0 y
0I
0f
0
г - г = к х-х )+к,(у-у ), где ^ - g ^ * = | ^ J . легко выведет отсюда следующее важное предложение: для того чтобы дифференцируемая функция z=f{x, у) принимала наиболь шее значение во внутренней точке (х , у^) ее области определе¬ ния, необходимо выполнение равенств
0 1{ 0 0 2 0
Ё1
дх х=х
0
=
0
9
Щ
ду\ =х
х 0
=о
У-Уь
У=У*
Эти условия можно вывести и другим путем. В самом деле, если функ ция / ( * , у) достигает наибольшего значения во внутренней точке (х , у ) своей области определения, то f(x y )^f(x, у) для любой точки (х, у), принадлежащей области определения. В частности, f(x y )^f(x. Уо)* если только точка (х, у ) принадлежит области определения. Но это озна чает, что функция <р(*)=/(*, Уо), зависящая только от о д н о г о перемен0 0 0t 0 0t 0 0