4.3 Ekstrema globalne funkcji

Teoria

Niech

f:D \to \mathbb{R}

Z twierdzenia Weierstrassa wynika, iż każda funkcja ciągła na przedziale domkniętym posiada w tym przedziale ekstrema globalne. Ekstremum globalne może być osiągnięte wewnątrz tego przedziału (jest to wtedy jednocześnie ekstremum lokalne) lub w punkcie brzegowym przedziału. Stąd wynika

Metoda wyznaczania ekstremów globalnych funkcji ciągłej f na przedziale domkniętym [a,b]:

  1. w przedziale (a,b) znajdujemy punkty x_1, \ldots, x_n, w których funkcja może mieć ekstrema lokalne, czyli punkty będące rozwiązaniami równania f^\prime(x)=0 lub punkty, w których pochodna nie istnieje,
  2. obliczamy wartości funkcji w punktach: a, x_1, \ldots, x_n, b, czyli

    f(a), f(x_1), \ldots, f(x_n), f(b),

  3. największa z liczb f(a), f(x_1), \ldots, f(x_n), f(b) jest maksimum globalnym, a najmniejsza ‒ minimum globalnym funkcji f na przedziale domkniętym [a,b].