f 在点 P 有局部极小值,是指存在邻域 U,使 Q∈U 时 f(Q)≥f(P);局部极大值反向定义。
∇f=0 → D=fₓₓfᵧᵧ−fₓᵧ² → D=0 无结论
本页给出标准定义、定理条件、可执行步骤,并用图示梳理从识别到应用的关系。
f 在点 P 有局部极小值,是指存在邻域 U,使 Q∈U 时 f(Q)≥f(P);局部极大值反向定义。
若 f 在内点可微并取得局部极值,则 ∇f(P)=0。二元二阶判别中 D=fₓₓfᵧᵧ−fₓᵧ²:D>0 且 fₓₓ>0 为极小,D>0 且 fₓₓ<0 为极大,D<0 为鞍点。
定理只在上述连续性、可导性、定义域、方向或收敛条件满足时使用。
例题提示:驻点只是候选点;D=0 无法由二阶判别法下结论,不能直接写成极值。
可推广到条件极值、Lagrange 乘数和多元优化。
易错与例子:驻点只是候选点;D=0 无法由二阶判别法下结论,不能直接写成极值。
检查条件、变量/方向、边界与等号条件,再确认结论没有超出题设。
条件:变量关系可微;偏导时固定其余自变量。
场景:复合函数、隐函数和方向导数。
条件:先求全部驻点;D=0 无结论。
场景:局部极值、闭区域最值和约束极值。
条件:换坐标时同时替换区域、函数和体积元。
场景:圆、球、旋转体和三重积分。
条件:闭合边界、方向和光滑性满足定理要求。
场景:环流、通量和边界积分化简。
公式必须和适用条件一起使用;遇到边界、端点、方向或定义域问题,先检查条件再代入。