שינויים

משפט פרמה (אינפי)

נוספו 1,877 בתים, 08:57, 2 בפברואר 2012
יצירת דף עם התוכן "[[משפטים/אינפי|חזרה למשפטים באינפי]] ==הגדרת נקודת קיצון מקומית== תהי <math>f</math> מוגדרת בסביבת ..."
[[משפטים/אינפי|חזרה למשפטים באינפי]]

==הגדרת נקודת קיצון מקומית==
תהי <math>f</math> מוגדרת בסביבת הנקודה <math>x_0</math> כך שלכל x בסביבה מתקיים:

::<math>\forall x\in(x_0-\epsilon,x_0+\epsilon):f(x)\leq f(x_0)</math> (נקודת מקסימום מקומי)

'''או'''

::<math>\forall x\in(x_0-\epsilon,x_0+\epsilon):f(x)\geq f(x_0)</math> (נקודת מינימום מקומי)


אזי <math>x_0</math> הינה '''נקודת קיצון מקומית''' של <math>f</math>.

==משפט פרמה==

תהי <math>x_0</math> נקודת קיצון מקומית של פונקציה <math>f</math>. אזי אם <math>f</math> גזירה ב<math>x_0</math> מתקיים:

::<math>f'(x_0)=0</math>

===הוכחה===

נניח כי f גזירה בנקודת '''מקסימום''' מקומי <math>x_0</math> (ההוכחה עבור מינימום דומה) . אזי לפי הגדרת הנגזרת הגבול הבא קיים:

::<math>\lim_{x\rightarrow x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}=L</math>

לפי משפט, כיוון שהגבול קיים, הגבולות החד צדדיים ושווים.

לפי הנתון, קיימת סביבה ימנית של <math>x_0</math> בה מתקיים <math>f(x)-f(x_0)\leq 0</math>, וכיוון שזו סביבה ימנית מתקיים בה גם <math>x-x_0>0</math>.

לכן ביחד, מתקיים כי

::<math>L=\lim_{x\rightarrow x_0^+}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\leq 0</math>

באופן דומה, קיימת סביבה שמאלית של <math>x_0</math> בה מתקיים <math>f(x)-f(x_0)\leq 0</math>, וכיוון שזו סביבה שמאלית מתקיים בה גם <math>x-x_0<0</math>.

לכן ביחד, מתקיים כי

::<math>L=\lim_{x\rightarrow x_0^-}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\geq 0</math>


סה"כ <math>L=0</math> כפי שרצינו.