Fünfter Abschnitt. Maxima und Minima der Funktionen. 309
positive Zahl rj feststellen lassen derart, daß für den Fall eines
Maximums
(1) f{a -j- h, b -f Je) — f{a, b) <T 0,
und für den Fall eines Minimums
(2) f{a -f- h, b Je) — b) O 0
für alle Wertverbindungen hjk, für welche gleichzeitig
| Ä | < 1? 1 Ji i < ^7
ausgenommen die Wortverbindung 0/0.
Legt man die geometrische Darstellung des Gebietes P
zugrunde (Fig. 29, (47)), so ist durch jede Wertverbindung
Ji/Jc eine durch den Punkt a/b laufende
Gerade S bestimmt, und verfolgt man die
Funktion längs dieser, so besagen die Re
lationen (1), (2), f[x, y) sei dabei an der
Stelle a/b ein Maximum, bzw. ein Mini
mum; und dies muß der Definition gemäß
für jede durch ajb gebende Gerade gelten.
Man kommt hiernach zu dem Schlüsse, daß die Funktion
fix, y) an der Stelle ajb nur dann einen extremen Wert haben
kann, wenn fia, b) bei Verfolgung der Funktionswerte in jeder
durch a/b gehenden Geraden ein Extrem darstellt.
Hierzu ist vor allem notwendig, daß der totale Differen
tialquotient (47, (7)):
df df
df
-j— z== cos cp -f- cos f,
ds dx dy 7
dx
gebildet für die Stelle alb, in jeder Richtung, also für jede
Wertverbindung cos cp, cos (die übrigens der Bedingung
cos 2 cp + cos 2 rp = 1 zu genügen hat), gleich Null sei, und dies
wieder findet nur dann statt, wenn an der Stelle a/b
^ = 0
dx ’
d_l
dy
= 0
(3)
ist.
Daraus ergibt sich der Satz: Diejenigen Stellen, an welchen
die FunJdion fix, y) einen extremen Wert besitzt, sind unter den
Lösungen des Gleichungspaares
d_f
dx
= 0,
dl
dy
= 0 zu suchen.