Fünfter Abschnitt. Maxima und Minima der Funktionen. 307
für alle Richtungen negativ, bzw. für alle Richtungen po
sitiv ist.
Man kann diesen Kriterien auch den folgenden Ausdruck
geben. Weil das totale Differential df zugleich verschwindet
mit dem totalen Differentialquotienten und weil das zweite
totale Differential d 2 f gleiches Vorzeichen hat mit dem zweiten
totalen Differentialquotienten, so gilt der Satz; Die Funktion
f(x x ,x % ,... x n ) kann einen extremen Wert nur an einer solchen
Stelle erlangen, an welcher das totale Differential
nr df , . df . . d f n
df = — dx. + k— dx 2 + • • • + - 0 — dx„
1 dx, 1 1 dx 3 z 1 dx n n
identisch, d. i. unabhängig von den Werten dx 17 dx 2 , ... dx n ,
verschwindet; und es hat die Funktion an einer solchen Stelle
wirklich ein Maximum. oder ein Minimum, wenn das zweite
totale Differential
ä 2 f= + ^4 dx 2 2 H h f-:4 dxj
dx„
d % f d 3 f
d~ ^ o ™ dxdx.2 -f- 2 x dx, dx§ -f-
d x, d x 2
beständig, d. i. für alle Wertverbindungen dx t /dx 2 f. . . /dx n *),
negativ, bzw. positiv ist.
Die Anwendung des zweiten Teiles dieses Satzes kann in
speziellen Fällen häufig entfallen, wenn nämlich aus der Natur
der Aufgabe selbst zu erkennen ist, ob es sich um ein Maxi
mum oder ein Minimum handeln kann.
123. Beispiele. 1) Es sind die extremen Werte der
Funktion
*) Hierbei dürfen unter dx,, dx 2 , . . . dx n beliebig große Werte
gedacht werden, weil das Vorzeichen des Ausdruckes für d 3 f, auf das
allein es ankommt, nicht geändert wird, wenn man ihn mit dem Quadrat
einer beliebig großen Zahl q multipliziert; dann aber treten an die
Stelle von
dx,, dx 2 , . . . dx n
die Produkte
q dx,, q dx 2 , ... q dx n ,
die beliebig groß sein können.
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