matematykaszkolna.pl
Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych Piotr student: Zbadać ekstrema funkcji z=f(x,y):
 1 1 
f(x,y)=4xy+

+

 x y 
24 lip 15:03
Piotr student:
 1 
f'x=4y−

 x2 
 1 
f'y=4x−

 y2 
f'x=0 f'y=0
 1 
4y−

=0/*x2
 x2 
 1 
4x−

=0/*y2
 y2 
4x2y−1=0 4xxy2−1=0
24 lip 15:24
Basia: 1. dziedzina funkcji x≠0 ∧ y≠0 D = RxR\{(0,y), (x,0)} 2. pierwsze pochodne
 1 
f'x = 4y −

 x2 
 1 
f'y = 4x −

 y2 
3. punkty stacjonarne czyli miejsca zerowe pierwszych pochodnych
 1 
4y −

= 0 /*x2
 x2 
 1 
4x −

= 0 /*y2
 y2 
4x2y − 1 = 0 4xy2 − 1 = 0 4x2y = 1 4xy2 = 1 4x2y = 4xy2 4x2y − 4xy2 = 0 4xy(x − y) = 0 x=0 (odpada, bo pary (0,y) nie należą do D) lub y=0 (odpada, bo pary (x,0) nie należą do D) lub x−y = 0 x = y podstawiam do pierwszego równania za y 4x3 − 1 = 0 4x3 = 1 x3 = 14
 1 
x = 314 =

 34 
 1 
y = x =

 34 
 1 1 
jedynym punktem stacjonarnym jest P(

,

)
 34 34 
4. drugie pochodne
 1 1 1 1 
f"xx = (4y −

)' = 0 − (

)' = − [ −

*(x2)' ] =

*2x =
 x2 x2 (x2)2 x4 
 2 

 x3 
f"xy = 4 f"yx = 4
 1 1 1 1 
f"yy = (4x −

)' = 0 − (

)' = − [ −

*(y2)' ] =

*2y =
 y2 y2 (y2)2 y4 
 2 

 y3 
5. wyznacznik Hessego
 2 2 4 
W(x,y) =

*

− 4*4 =

− 4
 x3 y3 x3y3 
6. wartość wyznacznika w p−cie P
 1 1 
W(

,

) =
 34 34 
4 4 16 

− 4 =

− 4 = 4*

− 4 = 64 − 4 = 60 > 0
14*14 116 1 
czyli w punkcie P będzie jakieś ekstremum 7. wartość f"xx w punkcie P
 1 1 1 2 4 
f"xx(

,

) = U{2}{

=

= 2*

= 8 > 0
 34 34 (34)3 14 1 
 1 1 
czyli w punkcie P(

,

) funkcja ma minimum
 34 34 
8. wartość minimum
 1 1 
f(

,

) =
 34 34 
 1 1 1 1 
4*

*

+

+

=
 34 34 
1 

34 
 
1 

34 
 
4 

+ 34 + 34 =
(34)2 
4 

+ 234 =
(34)2 
4 + 234*(34)2) 

=
(34)2 
4+2*4 

=
342 
12 12 12 6 

=

=

=

=
316 38*2 232 32 
6*(32)2 634 

=

= 334
32*(32)2 2 
24 lip 15:32
Piotr student: coś jeszcze trzeba liczyć Basiu?
24 lip 15:36
Basia: całe zadanie masz rozwiązane krok po kroku; postaraj się to rozwiązanie przeanalizować; jeżeli czegoś nie rozumiesz pytaj o konkrety i zapamiętaj, że w tych zadaniach kolejność jest zawsze taka sama (patrz schemat rozwiązania, który Ci kiedyś napisałam)
24 lip 15:39
Basia: tam w (5) i (6) jest drobny błąd rachunkowy, ale on nie wpływa na wyniki w (5) powinno być: W(x,y) = ....... − 16 w (6) powinno być: ................ = 64 − 16 = 48 > 0
24 lip 16:08
Piotr student: a w 7 punkcie jest wszystko ok Basiu
24 lip 18:17
Basia: tak, tylko zapis mi się nie udał; tam ma być:
 2 
......=

= .....
 
1 

(34)3 
 
reszta jest w porządku
24 lip 18:27
Piotr student: a możemy zrobić punkt 5
24 lip 18:35
Basiua: nie bardzo rozumiem W(x,y) = f"xx*f"yy − f"xy*f"yx podstawiam pochodne wyliczone w punkcie (4) i mam
 2 2 4 
W(x,y) =

*

− 4*4 =

− 16
 x3 y3 x3y3 
24 lip 18:45
Basia: Co za licho narozrabiało w moim nicku ?
24 lip 18:46
Piotr student: mozesz mi policzyć jeszcze raz punkt 5 Basiu
24 lip 18:55
Basia: no przecież policzyłam; wpis z 18:45
24 lip 19:27