设函数在点处具有,且点为该函数的一个,则有:
不妨设点是函数的一个,依照,某内异于点的点都符合下列不等式,即:
在该内满足及的点是异于点的,所以也符合上述不等式,即:
上式说明一元函数在点处取得,又由于存在,根据,所以:
同理可证。
上述定理简单来说就是:
该定理还是很容易理解的,既然点是函数的一个,那么点也是平行于轴、轴的空间曲线的一个,如下图所示。
进一步研究上图中平行于轴的曲线,
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这是三维空间中的空间曲线,点是该曲线的一个,如上图所示
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这又是面上的平面曲线,此时其函数为,其一个为点,如下图所示(具体细节)
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函数在点的就是,根据此时有,即函数在点的平行于轴,如下图所示
举例说明下,函数在点处取得,如下图所示。
该函数在点处具有,因此是符合上述定理的,验证一下:
值得注意的是,上述定理只是函数极值的必要条件,即反过来是不成立的:
比如函数在点处有以及,但点不是该函数的一个,如下图所示。这里为了方便观察,在下图中还作出了过点、且在函数上的两条空间曲线。可看出点是其中红色曲线的一个,又是其中蓝色曲线的一个,所以点不可能是函数的一个。
类似的,若三元函数在点处具有,且点为该函数的一个,则有:
若点使得及同时成立,则称该点为函数的一个 驻点 (Stationary Point)或 稳定点 。
本节示例图片中的点虽然不一定是函数的一个,但都是函数的一个驻点。从图像上看,它们对应的函数曲面上的点或者位于山顶、或者位于山腰平地,都有停驻的感觉,这或许是其被称为“驻点”的原因。
类似的,若点使得、及同时成立,则称该点为函数的一个 驻点 或 稳定点 。