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局部極值

鎖定
設f(x)為定義在n維歐式空間En的某一個區域R上的n元實函數,其中X=(x₁,x₂,…,xn)T
對於X*∈R,如果存在某個ε>0,使所有X*的距離小於ε的X∈R(即X∈R且||X-X*||<ε)均滿足不等式f(x)≥f(x*),則稱X*為f(x)在R上的局部極小點(或相對極小點),f(x*)為局部極小值。若對於所有X≠X*且與X*的距離小於ε的X∈R,f(x)>f(x*),則稱X*為f(x)在R上的嚴格局部極小點,f(x*)為嚴格局部極小值。
如將上述不等式反向,即可得到相應的極大點和極大值的定義。 [1] 
中文名
局部極值
外文名
localextremum
所屬學科
數理科學
別    名
相對極小點
類    型
數理科學術語

局部極值局部極值的定義

是歐氏空間
中某一區域
上的n元實函數,對於
,若存在某個
.使得所有
,滿足
,則稱
在R上的局部極小點(或稱相對極小點),
局部極小值。若對於所有
,且與
的距離小於
,有
,則稱
在R上的嚴格局部極小點
嚴格局部極小值
是歐氏空間
中某一區域
上的n元實函數。若點
對於所有
,都有
,則稱
上的全局極小點,稱
為全局極小值。若對於所有
,且
,都有
則稱
在R上的嚴格全局極小點
嚴格全局極小值
對於極大點與極大值,不難仿上給出相應定義。 [2] 

局部極值極值存在的條件

局部極值極值存在的必要條件

定理1:(極值存在的必要條件)設
是定義在區域
上的實值函數,
的內點。若
處可微,且在
處取得局部極小值.則必有
滿足上式的點通常稱為駐點。駐點是函數在區域內部可能取得極值的點,即在區域內部,極值點必為駐點,但駐點不一定是極值點。

局部極值極值存在的充分條件

定理2: (極值存在的充分條件) 設函數
是定義在區域
上的實值函數,
是R的內點,
在R上二次連續可微。若在
處滿足
,且當
點處的海賽矩陣正定(或負定)時,則
處取得嚴格局部極小值(或嚴格局部極大值)。 [2] 

局部極值例題解析

例如,求
函數的極值點及極值。
解:
解得駐點
在駐點處,海賽矩陣
是負定的(注:二次函數的海賽矩陣均為常數陣),所以點(0,0,0)為極大點.其極大值為
[2] 
參考資料
  • 1.    諸克軍主編;王廣民,郭海相副主編.管理運籌學及智能方法:清華大學出版社,2013.06
  • 2.    牛映武主編,郭鵬副主編.運籌學 第3版:西安交通大學出版社,2013.11