Teorema di Fermat in più variabili
Sul mio libro trovo questo teorema:
sia $f: E sube RR^n -> RR$,$E$ aperto, sia $f$ differenziabile in un punto $ul(a) in E$. Se $a$ è estremante, allora $ nablaf(ul(a))=ul(0) $.
Mi chiedevo se fosse possibile sostituire l'ipotesi di differenziabilità nel punto, con quella di continuità ed esistenza di ogni derivata direzionale.
Qualcuno saprebbe dirmi se è possibile?
sia $f: E sube RR^n -> RR$,$E$ aperto, sia $f$ differenziabile in un punto $ul(a) in E$. Se $a$ è estremante, allora $ nablaf(ul(a))=ul(0) $.
Mi chiedevo se fosse possibile sostituire l'ipotesi di differenziabilità nel punto, con quella di continuità ed esistenza di ogni derivata direzionale.
Qualcuno saprebbe dirmi se è possibile?
Risposte
MMMhh, mi sa che c'è l'inghippo. Se esiste ogni derivata direzionale e basta, $nablaf$ potrebbe non significare niente. In fondo, $nabla f$ è solo la raccolta di $n$ derivate, prese lungo certe direzioni prestabilite. Cosa hanno di particolare queste direzioni? Proprio nulla a meno che $f$ non sia differenziabile, nel qual caso vale la regola del gradiente e allora ogni derivata direzionale si ricostruisce tramite $nabla f$. Ma senza questa ipotesi niente regola del gradiente e $nabla f$ potrebbe essere un oggetto perfettamente inutile.
P.S.: Ah no, aspetta, tu vuoi solamente una implicazione proprio innocua: se $a$ è estremante (minimo o massimo locale, intendi) allora $nabla f(a)=0$. Si, questo è vero e basta che $f$ sia derivabile direzionalmente in $a$. Infatti, per dimostrare questa roba tu valuti $f$ lungo ogni direzione e ottieni una funzione di una sola variabile che ha un punto di estremo. Allora la derivata della restrizione si annulla e la derivata della restrizione è la derivata direzionale. Fine.
P.S.: Ah no, aspetta, tu vuoi solamente una implicazione proprio innocua: se $a$ è estremante (minimo o massimo locale, intendi) allora $nabla f(a)=0$. Si, questo è vero e basta che $f$ sia derivabile direzionalmente in $a$. Infatti, per dimostrare questa roba tu valuti $f$ lungo ogni direzione e ottieni una funzione di una sola variabile che ha un punto di estremo. Allora la derivata della restrizione si annulla e la derivata della restrizione è la derivata direzionale. Fine.
Infatti era proprio per questo che ci stavo pensando, nella dimostrazione non c'era niente che necessitasse della differenziabilità nel punto.
Comunque e' vero, ora che ci penso il gradiente è definito nel momento in cui la funzione è differenziabile nel punto, lo avevo scritto solo per evitare di dire che tutte le derivate parziali devono essere nulle.
Comunque e' vero, ora che ci penso il gradiente è definito nel momento in cui la funzione è differenziabile nel punto, lo avevo scritto solo per evitare di dire che tutte le derivate parziali devono essere nulle.