Максимум (математич.) - М. называется вообще наибольшая величина из
рассматриваемых величин. В математическом анализе этим словом
обозначается то значение функции, начиная от которого она как при
увеличении независимых переменных, так и при их уменьшении убывает.
Максимальное значение функции более всех соседних ее значений, но оно
может быть менее других ее максимальных значений; наибольшее из всех
максимальных значений называется М. максиморум (maximum maximorum).
Рассмотрим функцию одного переменного х. Из определения математического
максимума следует, что если с увеличением х функция сначала
увеличивается, а затем начинает убывать, то она имеет М. именно в том
месте (при том значении переменного х), в котором прибывание ее
переходит в убывание. Известно, что первая производная функции
положительна, если функция прибывает с увеличением переменного и
отрицательна, если функция, с увеличением переменного, убывает. От
положительного значения к отрицательному производная должна перейти чрез
нуль. Следовательно, при том значении переменного; которому
соответствует М. функции, производная ее должна быть равна нулю. Это
дает возможность определять те значения х, при которых функция достигает
М.; вставив же это значение х в функцию, получим величину максимального
значения функции. Необходимо, однако, заметить, что, если при увеличении
переменного функция сначала уменьшается, а затем начинает увеличиваться,
то производная, переходя от отрицательного к положительному значению,
тоже должна перейти чрез нуль, между тем как при этом функция достигает
не максимального, а минимального значения (наименьшего сравнительно с
соседними). Поэтому надо установить критериум для отличия М. от
минимума. Но не трудно видеть, что переходя от положительного значения к
отрицательному, что соответствует М., производная уменьшается и,
следовательно, производная производной, т. е. вторая производная,
отрицательна; при переходе же от отрицательного к положительному
значений, что соответствует минимуму, вторая производная, вследствие
возрастания первой производной, положительна. Итак, если требуется найти
М. функции f(x), то определяют соответствующие значения х из уравненния
f' (х) = 0. Вставляя эти значения в f(х), получим ее М., если f"(x) < 0
и минимумы, если f"(х) > 0. Подобного же рода рассуждениями
руководствуются и при нахождении М. и минимумов функций многих
переменных. Весьма многие задачи приводятся к нахождению М. и минимумов.
Н. Делоне.
|