הבדלים בין גרסאות בדף "משפט פרמה (אינפי)"
מתוך Math-Wiki
(←משפט פרמה) |
יהודה שמחה (שיחה | תרומות) |
||
(5 גרסאות ביניים של 3 משתמשים אינן מוצגות) | |||
שורה 1: | שורה 1: | ||
− | |||
− | |||
==הגדרת נקודת קיצון מקומית== | ==הגדרת נקודת קיצון מקומית== | ||
− | תהי <math>f</math> מוגדרת בסביבת הנקודה <math>x_0</math> כך שלכל | + | תהי <math>f</math> מוגדרת בסביבת הנקודה <math>x_0</math> כך שלכל <math>x</math> בסביבה מתקיים: |
− | + | ||
− | + | ||
+ | :<math>\forall x\in(x_0-\epsilon,x_0+\epsilon):f(x)\le f(x_0)</math> (נקודת מקסימום מקומי) | ||
'''או''' | '''או''' | ||
+ | :<math>\forall x\in(x_0-\epsilon,x_0+\epsilon):f(x)\ge f(x_0)</math> (נקודת מינימום מקומי) | ||
− | + | אזי <math>x_0</math> הנה '''נקודת קיצון מקומית''' של <math>f</math> . | |
− | + | ||
− | + | ||
− | אזי <math>x_0</math> | + | |
==משפט פרמה== | ==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: | |
− | 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=== | ===הוכחה=== | ||
+ | נניח כי <math>f</math> גזירה בנקודת '''מקסימום''' מקומי <math>x_0</math> (ההוכחה עבור מינימום דומה). אזי לפי הגדרת הנגזרת הגבול הבא קיים: | ||
+ | :<math>\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}=L</math> | ||
− | + | לפי משפט, כיון שהגבול קיים, הגבולות החד-צדדיים ושווים. | |
− | + | לפי הנתון, קיימת סביבה ימנית של <math>x_0</math> בה מתקיים <math>f(x)-f(x_0)\le 0</math> , וכיון שזו סביבה ימנית מתקיים בה גם <math>x-x_0>0</math> . | |
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | לפי הנתון, קיימת סביבה ימנית של <math>x_0</math> בה מתקיים <math>f(x)-f(x_0)\ | + | |
לכן ביחד, מתקיים כי | לכן ביחד, מתקיים כי | ||
+ | :<math>L=\lim_{x\to x_0^+}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\le 0</math> | ||
+ | באופן דומה, קיימת סביבה שמאלית של <math>x_0</math> בה מתקיים <math>f(x)-f(x_0)\le 0</math> , וכיון שזו סביבה שמאלית מתקיים בה גם <math>x-x_0<0</math> . | ||
− | + | לכן ביחד, מתקיים כי | |
− | + | :<math>L=\lim_{x\to x_0^-}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\ge 0</math> | |
− | + | ||
− | + | ||
− | לכן ביחד, מתקיים כי | + | |
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | סה"כ <math>L=0</math> כפי שרצינו. <math>\blacksquare</math> | |
− | + | ==ראו גם== | |
+ | *[[משפט רול]] | ||
+ | *[[משפט לגראנז' (אינפי)|משפט לגראנז']] | ||
− | + | [[קטגוריה:אינפי]] |
גרסה אחרונה מ־11:39, 7 ביוני 2016
תוכן עניינים
הגדרת נקודת קיצון מקומית
תהי מוגדרת בסביבת הנקודה כך שלכל בסביבה מתקיים:
- (נקודת מקסימום מקומי)
או
- (נקודת מינימום מקומי)
אזי הנה נקודת קיצון מקומית של .
משפט פרמה
תהי נקודת קיצון מקומית של פונקציה . אזי אם גזירה ב- מתקיים:
הוכחה
נניח כי גזירה בנקודת מקסימום מקומי (ההוכחה עבור מינימום דומה). אזי לפי הגדרת הנגזרת הגבול הבא קיים:
לפי משפט, כיון שהגבול קיים, הגבולות החד-צדדיים ושווים.
לפי הנתון, קיימת סביבה ימנית של בה מתקיים , וכיון שזו סביבה ימנית מתקיים בה גם .
לכן ביחד, מתקיים כי
באופן דומה, קיימת סביבה שמאלית של בה מתקיים , וכיון שזו סביבה שמאלית מתקיים בה גם .
לכן ביחד, מתקיים כי
סה"כ כפי שרצינו.