Čo sú extrémne a sedlové body f (x, y) = (x + y + 1) ^ 2 / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1)?

Čo sú extrémne a sedlové body f (x, y) = (x + y + 1) ^ 2 / (x ^ 2 + y ^ 2 + 1)?
Anonim

odpoveď:

vysvetlenie:

Máme:

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

Krok 2 - Identifikácia kritických bodov

Kritický bod nastáva pri súčasnom riešení

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

keď:

# 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

Riešením A a B súčasne získame jediné riešenie:

# x = y = 1 #

Môžeme teda konštatovať, že existuje jeden kritický bod:

# (1,1) #

Krok 3 - Klasifikácia kritických bodov

Za účelom klasifikácie kritických bodov vykonáme test podobný testu jedného variabilného počtu pomocou druhých parciálnych derivátov a Hessian Matrix.

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

Potom v závislosti na hodnote # Delta #:

# {: (Delta> 0, "Maximálne je, ak" f_ (xx) <0), (, "a minimum, ak" f_ (xx)> 0), (Delta <0, "je sedlový bod"), (Delta = 0, je potrebná ďalšia analýza):} #

Pomocou vlastných makier programu Excel sa hodnoty funkcií spolu s čiastkovými hodnotami derivátov vypočítajú nasledovne: