Означення. Функція z=f(x,y) має максимум в точці , якщо для усіх точок (x;y), достатньо близьких до точки і відмінних від неї.
Аналогічне означення - для мінімуму.
Максимум або мінімум функції називаються екстремумом.
Необхідна ознака екстремуму. В точках екстремуму функції кількох змінних її частинні похідні першого порядку або дорівнюють нулю, або не існують:
. (1)
Точки, в яких виконуються рівності (1), називаються стаціонарними. Рівності (1) є необхідними, але не достатніми умовами існування екстремуму. Це означає, що не усі точки, при яких виконується умова (1), є точками екстремуму.
Достатня умова екстремуму функції двох змінних.
Щоб визначити екстремум функції z=f(x,y) двох незалежних змінних, треба
а) Знайти стаціонарні точки (x;y), в яких функція може досягти екстремуму, для чого треба розв’язати систему рівнянь
б) Обчислити значення частинних похідних 2-го порядку в кожній стаціонарній точці (x,y), одержані числа позначити відповідно А, В, С:
в) Скласти вираз ∆=АС-В2.
Якщо ∆>0, то екстремум в стаціонарній точці є, причому при А>0 - min, а при А<0 – max.
Якщо ∆<0, то екстремуму в стаціонарній точці немає.
Якщо ∆=0, то маємо сумнівний випадок і для його з’ясування треба проводити додаткові дослідження, які знаходяться поза навчальною програмою.