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局部最小值

鎖定
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*對應的函數值f(x*)稱為一個函數f的局部最小值。
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
多元函數
極值條件

局部最小值定義

如果存在一個
,使得對於任意滿足
都有
,我們就把點
對應的函數值
稱為函數
的一個局部最小值。從函數圖象上看,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
都有
,我們就把點
對應的函數值
稱為函數
的一個局部最大值。從函數圖象上看,局部最小值就像是山谷的頂部。 [1] 
全局最大值:
如果
對於任意的
都滿足
,則稱
為函數
的全局最大值
全局最小值:
如果
對於任意的
都滿足
,則稱
為函數
的全局最小值

局部最小值充分條件

極值的第一充分條件
[2] 
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
[2] 
在點
連續,在某鄰域
內一階可導,在
處二階可導,且
(1)若
,則
取得極大值
(2)若
,則
取得極小值
極值的第三充分條件
[2] 
的某鄰域內存在知道
階導函數,在
階可導,且
,則
(1)當
為偶數時,
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,
處不取極值

局部最小值多元函數

多元函數的極值問題是多元函數微積分的重要應用,這裏二元函數為例進行討論。
定義
設函數
在點
的某鄰域
內有定義。若對於任何點
,成立不等式
則稱函數
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。 [3] 
注意:這裏所討論的極值點只限於定義域的內點
極值必要條件
若函數
在點
存在偏導數,且在
取得極值,則有
反之,若函數
在點
滿足上式,則稱點
的穩定點。
極值充分條件
設二元函數
在點
的某鄰域
上具有二階連續偏導數,且
的穩定點。則當
處的黑塞(Hesse)矩陣是正定矩陣時,
在點
取得極小值;當
處的黑塞(Hesse)矩陣是負定矩陣時,
在點
取得極大值;當
處的黑塞(Hesse)矩陣是不定矩陣時,
在點
不取極值。
參考資料
  • 1.    local minimum or global minimum  .cnblogs.2011-09-09[引用日期2017-04-26]
  • 2.    華東師範大學數學系.數學分析(上).北京市西城區德外大街4號:高等教育出版社,2009年7月:142-144
  • 3.    華東師範大學數學系.數學分析(下).北京市西城區德外大街4號:高等教育出版社,2010年6月:145-146