Comment utiliser la condition nécessaire du premier ordre pour identifier les candidats à un extremum local ?
En utilisant : si de classe sur un ouvert admet un extremum local en , alors
L'objectif
Sélectionner les candidats à un extremum local d'une fonction définie sur un ouvert de via la condition nécessaire du premier ordre.
Le principe
Si est de classe sur l'ouvert et admet un extremum local en , alors . La réciproque est fausse : un point critique peut être un col (point-selle), donc la condition est nécessaire mais non suffisante.
La méthode
- 1Je vérifie les hypothèses : est un ouvert de et est de classe sur .Comment justifier qu'une fonction est de classe $\mathcal{C}^1$ sur $\mathbb{R}^n$ ?Voir
- 2Je détermine tous les points critiques en résolvant sur ; ce sont les seuls candidats à un extremum local intérieur.Comment déterminer les points critiques d'une fonction de classe $\mathcal{C}^1$ ?Voir
- 3Pour chaque point critique , je décide s'il s'agit effectivement d'un extremum local : soit en étudiant directement le signe de au voisinage, soit (en ecg2-appro) via la condition d'ordre 2 (Hessienne).Comment écrire le développement limité d'ordre 2 de $f$ en un point critique ?Voir
- 4Je conclus en listant les extrema locaux (minimums, maximums) et en écartant les points critiques qui ne le sont pas (cols).Comment déterminer les points critiques d'une fonction de classe $\mathcal{C}^1$ ?Voir
Exemple corrigé
Difficulté croissante de 1 à 4
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