Punti di estremo relativo e assoluto

[1]    Definizioni
[2]    Teoremi
        [2.1]    Teorema 1
        [2.2]    Osservazioni



Definizioni: Sia f una funzione definita su di un insieme A contenuto in R. Allora: Ovviamente, ogni punto di estremo assoluto, è anche punto di estremo relativo. Non è vero il viceversa.

Alcune delle situazioni descritte sono visualizzate dai seguenti grafici:

Come si può osservare dalla figura, i punti x1 e x2 risultano rispettivamente punto di minimo e punto di massimo relativo per la funzione f. Si osserva che essi sono anche di estremo assoluto. I punti a e b risultano essere rispettivamente di massimo e di minimo relativo per la funzione, ma non sono di estremo assoluto.
E' importante osservare che i valori d minimo o di massimo assoluto possono anche essere assunti da più punti distinti: ad esempio consideriamo la seguente funzione:
In essa i due punti distinti x1 e x2 risultano essere di massimo assoluto.

Teoremi

Teorema 1:

Sia f  una funzione definita su di un intervallo I, e sia x0 punto interno a I. Supponiamo inoltre che: Allora si ha f '(x0)=0.

Geometricamente, il teorema si interpreta nel modo seguente:

 Se il punto x0 è un punto interno di estremo relativo e la funzione è in esso derivabile, allora la retta tangente al grafico della funzione nel punto di coordinate (x0 , f(x0)) risulta orizzontale.
ATTENZIONE!!!!!
Il teorema non si può invertire, cioè in generale non è vero  "f è derivabile in x0 f' (x0)=0 => x0 è un punto di estremo relativo per f".
A titolo di esempio consideriamo il caso della funzione f(x)=x3. Essa ha il seguente grafico:
Come si può osservare, 0 non è punto di estremo relativo per la funzione f: a sinistra di 0, i valori di f risultano tutti negativi; al contrario a destra di 0 i valori di f risultano tutti positivi. Tuttavia la tangente alla curva nel punto (0, 0) risulta orizzontale. 

Collegamenti

Definizione di derivata
Interpretazione geometrica del concetto di derivata
Regole di derivazione
Teoremi principali del calcolo differenziale
Ricerca di massimi e di minimi