4.4 陰関数の定理

7

ラグランジュの未定乗数法によって求められる極値は、最大値・最小値の候補でしかないが、有界閉集合の場合には、候補点が最大・最小点を表していると考えてよい。

(1)
00_01 のときを考える 01_01 を解くと 01_02 これは 00_01 を満たす 01_03 であるから 01_04 01_05 よって、 00_0301_06 において極小値0をとる
次に 00_02 のときを考える
00_04 とする
01_07 とおくと 01_08 (i)より 01_09 (ii)に代入し整理すると 01_10 ここで、 01_11 とすると(i)より 01_12 であるから、これは(iii)を満たさない
よって 01_13 であるから 01_15
01_16 のとき
(i)より 01_17 であるから、(iii)に代入すると、 01_18
よってこのとき 01_19 (複合同順)
01_20 のとき
01_21 であるから同様に 01_22 (複合同順)
よって、以上の4点が 00_03 が条件付きで極値をとる候補である
01_23 の近くでの 00_05 の陰関数を 00_06 とおき 00_07 とおく
01_3001_29 で繰り返し微分すると 01_27 01_28 よって 01_31 である 01_32 であるから 01_33 よって点 01_23 で極大値 01_34 をとる
以下同様に
01_24 では 01_35 であるから 01_36 よって点 01_24 で極小値 01_37
01_25 では 01_38 であるから 01_39 よって点 01_25 で極小値 01_37
01_26 では 01_40 であるから 01_41 よって点 01_26 で極大値 01_34
00_08 は有界閉集合で、この上で 00_03 は連続だから、
01_06 において最小値0
01_2301_26 において最大値 01_34 をとる

1 連続関数

2 微分法

3 積分法

4 偏微分

5 重積分

6 級数

7 微分方程式