• Nie Znaleziono Wyników

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f .

Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3.

W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) =

3x2+ y − 2z; fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+

y − 2z; fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y

− 2z; fy0(x , y , z) = x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) =

x + 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x

+ 2y + 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y

+ 3; fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3;

fz0(x , y , z) =

− 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3;

fz0(x , y , z) = − 2x

+ 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3;

fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3;

fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).

By wskazać punkty stacjonarne - jedynych kandydatów na ekstrema lokalne, musimy przyrównać ∇f(x , y , z) do wektora (0, 0, 0).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 14 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Zaczynamy, jak zwykle, od sprawdzenia dziedziny funkcji f . Naturalnie, Df = R3. W tej dziedzinie obliczamy pochodne f fx0(x , y , z) = 3x2+ y − 2z;

fy0(x , y , z) = x + 2y + 3;

fz0(x , y , z) = − 2x + 4z.

Stąd ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).By wskazać

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 15 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).

Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x .

Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 15 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 .

Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 15 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są

x = 1 i x = −12. Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12.

Obliczając y i z za pomocą poprzednich zależności, otrzymujemy dwóch kandydatów na ekstrema lokalne: (1, −2,12) i (−12, −54, −14).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 15 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Rozwiązujemy (0, 0, 0) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z).Z porównania ostatniej współrzędnej mamy, że z = 12x . Z porównania drugiej współrzędnej otrzymamy, że y = −x +32 . Zatem równanie dla pierwszej współrzędnej, po wstawieniu tak obliczonych y i z będzie mieć postać: 3x2 x +32 − x = 0, co jest równoważne

6x2− 3x − 3 = 0. Rozwiązaniami tego równania są x = 1 i x = −12.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2 + y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2; fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) =

6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2; fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) =

1, fxz00(x , y , z) = − 2; fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) =

− 2; fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

fyx00(x , y , z) =

1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

f00(x , y , z) = 1, f00(x , y , z) =

2, fyz00(x , y , z) = 0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) =

0; fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

f00(x , y , z) = 1, f00(x , y , z) = 2, f00(x , y , z) = 0;

− 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0;

fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) =

0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

f00(x , y , z) = 1, f00(x , y , z) = 2, f00(x , y , z) = 0;

4.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Aby rozstrzygnąć, czy ekstrema w punktach krytycznych faktycznie istnieją, potrzebujemy obliczyć drugie pochodne funkcji f .

Pamiętając, że ∇f(x , y , z) = (3x2+ y − 2z, x + 2y + 3, −2x + 4z) obliczamy kolejno:

fxx00(x , y , z) = 6x , fxy00(x , y , z) = 1, fxz00(x , y , z) = − 2;

fyx00(x , y , z) = 1, fyy00(x , y , z) = 2, fyz00(x , y , z) = 0;

fzx00(x , y , z) = − 2, fzy00(x , y , z) = 0, fzz00(x , y , z) = 4.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 16 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 17 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 17 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

jest dodatnio określony. Stąd f ma minimum lokalne w (1, −2,12).

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 17 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 18 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 18 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 18 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Ostatecznie, funkcja f ma dokładnie jedno ekstremum lokalne: jest to minimum lokalne w (1, −2,12). Wartość f w tym minimum wynosi f (1, −2,12) = −32.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 19 / 30

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Ostatecznie, funkcja f ma dokładnie jedno ekstremum lokalne: jest to minimum lokalne w (1, −2,12).

Wartość f w tym minimum wynosi f (1, −2,12) = −32.

Wyznaczanie ekstremów lokalnych - przykład

Zadanie

Wyznaczyć ekstrema lokalne funkcji

f (x , y , z) = x3+ xy + y2− 2zx + 2z2+ 3y − 1.

Ostatecznie, funkcja f ma dokładnie jedno ekstremum lokalne: jest to minimum lokalne w (1, −2,12). Wartość f w tym minimum wynosi f (1, −2,12) = −32.

Grzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie)11b. Funkcje wielu zmiennych - ekstrema lokalne 19 / 30

Powiązane dokumenty