Другим диференціалом узагальненої та класичної функцій Лагранжа є
, .
Першим диференціалом обмежень gj(x) є функція
.
Записати функції Лагранжа для задачі пошуку екстремуму функції на множені , на заданому обмеженні
Необхідні умови екстремуму першого порядку
при обмеженнях типу рівність.
Нехай точка х* - точка локального екстремуму в задачі (8). Тоді знайдуться такі числа не рівні одразу 0 і такі, що виконуються умови:
(9.1)
(9.2)
Якщо при цьому градієнти в точці х* лінійно незалежні, то (умова регулярності).
Система (8) має (m+n) рівнянь з (m+n+1) невідомими . Точки які задовольняють системі (9) звуться умовно стаціонарними.
При вирішенні задачі (8) перевірка умови регулярності утруднена, тому що точка х* заздалегідь невідома. Тому розглядають два випадки:
1.
2. .
Якщо , то вважають, що . Це еквівалентно діленню системи рівнянь (9) на та заміні на . При цьому узагальнена функція Лагранжа становиться класичною функцією а сама система (9) приймає вигляд