Chương 5: Cực trị hàm nhiều biến
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Khoa Toán-tin học
Bộ môn Giải tích
Ngày 27 tháng 2 năm 2025
Vi tích phân 2 Ngày 27 tháng 2 năm 2025 1 / 36
Nội dung môn học
1Cực trị hàm nhiều biến
Khai triển Taylor
Cực trị địa phương
Cực trị điều kiện
Giá trị lớn nhất giá trị nhỏ nhất
Vi tích phân 2 Ngày 27 tháng 2 năm 2025 2 / 36
Khai triển Taylor
Cho g:DRR hàm thuộc lớp Cn+1(D),n 1. Khai triển Taylor cấp n
của hàm g(t)xung quanh điểm t0 dạng
g(t) = g(t0) +
n
X
k=1
g(k)(t0)
k!(tt0)k+1
(n+ 1)!g(n+1)(ξ)(tt0)n+1 (1.1)
với ξ điểm nằm giữa t t0.
Vấn đề: Cho f:DR2R hàm thuộc lớp Cn+1(D),n 1. Khai triển
Taylor cấp ncủa hàm f(X)xung quanh điểm X0 dạng như thế nào?
Bước 1: Viết phương trình đoạn thẳng đi qua 2 điểm X X0.
Giả sử phương trình đoạn thẳng d(t)đi qua 2 điểm X X0 dạng
d(t) = αt +β, với t[0,1] (1.2)
thỏa
(d(0) = X0
d(1) = X(1.3)
Vi tích phân 2 Ngày 27 tháng 2 năm 2025 3 / 36
Khai triển Taylor
Thay (1.3) vào (1.2), ta
(α=XX0
β=X0
Vậy phương trình đoạn thẳng đi qua 2 điểm X X0 dạng
d(t) = (XX0)t+X0.
Bước 2: Đặt
g(t) = f(d(t)) = f(XX0)t+X0.(1.4)
Ta thấy rằng
(g(1) = f(X)
g(0) = f(X0)(1.5)
Vi tích phân 2 Ngày 27 tháng 2 năm 2025 4 / 36
Khai triển Taylor
Giả sử rằng g hàm bán kính hội tụ lớn hơn 1. Khi đó, từ (1.1), ta
được
g(1) = g(0) +
n
X
k=1
g(k)(0)
k!+1
(n+ 1)!g(n+1)(ξ)với ξ(0,1).(1.6)
Thay (1.5) vào (1.6), ta
f(X) = f(X0) +
n
X
k=1
1
k!
kf
tk(X0) + 1
(n+ 1)!
n+1f
tn+1 (θ)(1.7)
với θnằm giữa X X0.
Xác định công thức kf
tk(X0)?
Giả sử X= (x,y) X0= (x0,y0). Khi đó, từ (1.4), ta được
g(t) = f(XX0)t+X0=f(xx0)t+x0
|{z },(yy0)t+y0
| {z }.
x y (1.8)
Vi tích phân 2 Ngày 27 tháng 2 năm 2025 5 / 36