Fünfter Abschnitt.
Maxima und Minima der Funktionen.
§ 1. Maxima und Minima der Funktionen einer Variablen.
114. B egriff der extremen Werte einer Funktion.
In dem Verlaufe einer nicht einförmigen oder nicht monotonen
stetigen Funktion (17) sind solche Werte der Variablen von
besonderer Bedeutung, bei welchen der Übergang vom Wachsen
ins Abnehmen oder das Umgekehrte stattfindet, mit anderen
Worten, bei welchen die Trennung der Kontinua erfolgt, welche
die Funktion in abwechselndem Sinne durchläuft. Die für
solche Werte der Variablen geltenden Werte der Funktion sind
es, welche in den Anwendungen der Analysis häufig vorzugs
weise in Betracht kommen. Man bezeichnet sie als extreme
Werte der Funktion oder als Extreme kurzweg: ihre genaue
Charakteristik und Unterscheidung besteht in Folgendem.
Es sei f(x) eine in dem Intervalle (a, ß) definierte ein
deutige und stetige Funktion der Variablen x. Dieselbe hat
an einer innerhalb (a, ß) gelegenen Stelle x = a einen größten
Wert oder ein Maximum, wenn sich eine Umgebung von a
feststellen läßt derart, daß der an der Stelle a geltende Wert
f(a) der Funktion größer ist als jeder andere aus dieser Um
gebung; die Funktion hat an der mehrerwähnten Stelle einen
kleinsten Wert oder ein Minimum, wenn sich eine Umgebung
von a angeben läßt derart, daß der Funktionswert f(a) kleiner
ist als jeder andere aus dieser Umgebung.
Es läßt sich also dieser Definition zufolge ein positiver
Betrag rj so bestimmen, daß im Falle eines Maximums
(1) f(a + h) — f(a) < 0
und im Falle eines Minimums