
що суперечить умові теореми про те, що x * є точкою локального мінімуму або
максимуму. Отже, наше припущення невірне і умови (8.5) мають місце.
Теорему доведено.
Таким чином, підозрілими на умовний екстремум можуть бути лише ті точки
x
, для яких існують множники
λ
=( , ,..., )
λλ λ
01
0
m
≠, такі що точка
()
x
,
λ
∈
++nm
E
1
задовольняє систему m+n рівнянь
λ
∂
∂
λ
∂
∂
0
0
1
01
01
ff
jn
fim
j
i
i
j
i
m
i
() ()
, ,..., ,
( ) , ,..., .
x
x
x
x
x
+
∑
=
==
==
(8.6)
Зауважимо, що якщо
(x,
λ
) — розв'язок системи (8.6), то 0>α∀α ) ,( ëx
також є розв'язком цієї системи.
Тому множники
λ
можна підпорядкувати якій-небудь додатковій умові
нормування, наприклад,
λ
λ
0
0
2
2
0
≥=
=
∑
,
λ
i
i
m
1
=
.
(8.7)
Якщо система (8.6) має розв’язки
(x,
λ
), такі що
λ
0
0≠ , то задачу
мінімізації
f
0
(x ) → min , (8.8)
за умов
f
i
(x )=0, i = 1,...,m, (8.9)
називають невиродженою в точці
x .
У невиродженій задачі умову нормування (8.7) можна замінити більш
простою умовою
λ
0
1
=
. Зауважимо, що для невиродженості задачі (8.8), (8.9) в
точці x достатньо, щоб вектори ∇f
1
( x ),∇f
2
( x ),..., ∇ f
m
( x ), були лінійно
незалежними, тобто, щоб рівність
α
1
∇f
1
( x )+
α
2
∇f
2
( x )+...+
α
m
∇f
m
( x )=0
була можлива тільки при
α
1
=
α
2
=...=
α
n
=0.
Умови (8.6) з умовою нормування (8.7) (або
λ
0
=1 у невиродженому випадку)
визначають систему n+m+1 рівнянь з n+m+1 невідомими (x,
λ
) =
= . Розв’язавши її, ми знайдемо точки ( , ,..., , , ,..., )
,
xx x
n12 01
λλ λ
m
x , підозрілі на
умовний екстремум, і відповідні їм множники Лагранжа
λ
=≠( , ,..., )
λλ λ
01
0
m
.
Щоб з’ясувати, чи буде в дійсності в точках
x мінімум або максимум, треба
застосувати ^hkl Zlg mf h\ b fgfm fm (fZdkbfm fm) до функції Лагранжа по
змінній x, які можна сформулювати так:
L_hj_fZ 8.4. Нехай:
1)
(
x
,
λ
) задовольняє систему (7.6);
2) в точці x задача невироджена, тобто
λ
0
0> ;
154