(2)
とする
とおくと
(i)より
(ii)より
とすると
となるが、これは(iii)を満たさないので
よって(i)(ii)より
(i)に代入すると
これを(iii)に代入して整理すると
よって、
(複合任意)となる。
この4点が
が条件付きで極値をとる候補である。
点
の近くでの
の陰関数を
とおき、
とおく
を
で繰り返し微分すると
よって
である
であるから
よって点
で極大値
をとる
以下同様に
では
であるから
よって点
で極小値
では
であるから
よって点
で極小値
では
であるから
よって点
で極大値
以上をまとめると、
、
で極大値
、
で極小値
をとる