Care sunt punctele extreme și șa ale lui f (x, y) = xy + e ^ (- x ^ 2-y ^ 2)?

Care sunt punctele extreme și șa ale lui f (x, y) = xy + e ^ (- x ^ 2-y ^ 2)?
Anonim

Noi avem:

# f (x, y) = xy + e ^ (- x ^ 2-y ^ 2) #

Pasul 2 - Identificați punctele critice

Un punct critic apare la o soluție simultană de

# f_x = f_y = 0 dacă f (parțial f) / (parțial x) = (parțial f) / (parțial y) = 0 #

adică atunci când:

(f_y = x-2 y e ^ (- x ^ 2-y ^ 2), = 0, … A), = 0, … B):}} # simultan

Din care putem stabili:

(2) - (2) - (2) - (2) - (2)

(X2-y2) = x / 2y y2 = = 0 =

Astfel, solicităm:

# y / (2x) = x / (2y) #

#:. x ^ 2 = y ^ 2 #

Apoi avem două soluții (planul infinit):

#:. x = + - y #

Și astfel, concluzionăm că există infinit multe puncte critice de-a lungul întregii lungimi a intersecției curbei și a celor două planuri # x = + - y #

Pasul 3 - Clasificați punctele critice

Pentru a clasifica punctele critice se efectuează un test similar cu cel al unui calcul variabil folosind al doilea derivat parțial și matricea Hessian.

# Delta = Hf (x, y) = | (f_ (xx) f_ (xy)), (f_ (yx) f_ (yy)) | = | (parțial ^ 2 f) / (parțial x ^ 2), (parțial ^ 2f) / (parțial x parțial parțial y)),) / (parțial y ^ 2)) #

(y) - (f_ (x)) ^ 2 #

Apoi, în funcție de valoarea lui # # Delta:

{Delta> 0, "Există o valoare maximă dacă" f_ (xx) <0), ("și minim dacă" f_ (xx)> 0)), (Delta = 0, "Este necesară o analiză suplimentară"):} #

# (2-y ^ 2) + 4 y ^ 2 (^ x 2-y ^ 2) (2-y ^ 2)} - {1 + 4xye ^ (x ^ 2-y ^ 2)

(x ^ 2 + y ^ 2)) (-8 xye ^ (x ^ 2 + y ^ 2) - e ^ 8 x ^ 2 - 8 y ^ 2 + 4) #

Trebuie să luăm în considerare semnul # # Delta, și observăm asta # e ^ z gt 0 AA z în RR #, deci trebuie doar să ia în considerare semnul:

# Delta '= -8 x y e ^ (x ^ 2 + y ^ 2) - e ^ (2 (x ^ 2 + y ^ 2)

Deci, în funcție de semn # Delta "# avem un număr infinit de maxime și puncte de șa de-a lungul avioanelor #X = + - y #

Iată un plan al funcției

Iată un plan al funcției care include avioanele #X = + - y #