Mitä ovat äärimmäiset ja satulapisteet f (x, y) = (x + y + 1) ^ 2 / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1)?

Mitä ovat äärimmäiset ja satulapisteet f (x, y) = (x + y + 1) ^ 2 / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1)?
Anonim

Vastaus:

Selitys:

Meillä on:

# f (x, y) = (x + y + 1) ^ 2 / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1) #

Vaihe 2 - Kriittisten pisteiden tunnistaminen

Kriittinen piste esiintyy samanaikaisesti

# f_x = f_y = 0 iff (osittainen f) / (osittainen x) = (osittainen f) / (osittainen y) = 0 #

ts. kun:

# f_x = {2 (x + y + 1) (y ^ 2-xy-x + 1)} / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1) ^ 2 = 0 #

# = (x + y + 1) (y ^ 2-xy-x + 1) = 0 # ….. A

Ratkaisemalla A ja B samanaikaisesti saamme yhden ratkaisun:

# x = y = 1 #

Voimme siis päätellä, että on olemassa yksi kriittinen piste:

# (1,1) #

Vaihe 3 - Luokittele kriittiset kohdat

Kriittisten pisteiden luokittelemiseksi suoritamme testin, joka on samanlainen kuin yhden muuttujan laskennan käyttäen toisia osittaisia johdannaisia ja Hessian Matrixia.

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

Sitten riippuen arvosta #Delta#:

# {: (Delta> 0, "Maksimi, jos" f_ (xx) <0), (, "ja vähimmäismäärä, jos" f_ (xx)> 0), (Delta <0, "satulapiste")), (Delta = 0, "lisäanalyysi on tarpeen"):} #

Mukautettujen Excel-makrojen käyttäminen funktion arvot ja osittaisten johdannaisten arvot lasketaan seuraavasti: