Найти условные экстремумы функции [tex]f[/tex] при данной условии: [tex]f(x,y,z)=x-2y+2z,

Отыскать условные экстремумы функции f при данной условии: f(x,y,z)=x-2y+2z, x^2+y^2+z^2=9

Задать свой вопрос
1 ответ
Осмотрим функцию Лагранжа

L=x-2y+2z+\lambda (x^2+y^2+z^2-9)

Найдем приватные производные

\displaystyle \begincasesamp;10; amp; \text    \frac\partial L\partial x=1+2x\lambda=0  \\ amp;10; amp; \text    \frac\partial L\partial y =-2+2y\lambda=0 \\ amp;10; amp; \text    \frac\partial L\partial z=2+2z\lambda=0  \\ amp;10; amp; \text   x^2+y^2+z^2=9 amp;10;\endcases\Rightarrow\begincasesamp;10; amp; \text   x=- \frac12\lambda  \\ amp;10; amp; \text   y= \frac1\lambda  \\ amp;10; amp; \text   z= -\frac1\lambda  \\ amp;10; amp; \text   (- \frac12\lambda)^2+( \frac1\lambda  )^2+( -\frac1\lambda  )^2=9amp;10;\endcases

\displaystyle  \frac14\lambda^2 + \frac2\lambda^2=9\cdot (4\lambda^2\ne 0)\\ \\ 1+8=36\lambda^2\\ \lambda^2=0.25\\ \lambda=\pm0.5

Имеем точки экстремума (-1;2;-2) и (1;-2;2)

Найдем приватные производные второго порядка

\displaystyle  \frac\partial^2L\partial x^2 =2\lambda;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \frac\partial^2L\partial y^2 =2\lambda;\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \frac\partial^2L\partial z^2 =2\lambda\\ \\ \\  \frac\partial^2L\partial x\partial y =\frac\partial^2L\partial x\partial z =\frac\partial^2L\partial y\partial z =0

Строим матрицу

\displaystyle   \left(\beginarrayccc2\lambdaamp;0amp;0\\ 0amp;2\lambdaamp;0\\ 0amp;0amp;2\lambda\endarray\right)

Для точки (-1;2;-2) имеем матрицу

\displaystyle \left(\beginarrayccc1amp;0amp;0\\ 0amp;1amp;0\\ 0amp;0amp;1\endarray\right)

a_11=1\ \textgreater \ 0\\ a_22=  \left\beginarrayccc1amp;amp;0\\ 0amp;amp;1\endarray\right=1^2-0\ \textgreater \ 0\\ \\ a_33=  \left\beginarrayccc1amp;0amp;0\\0amp;1amp;0\\0amp;0amp;1\endarray\right=1\ \textgreater \ 0

Как следует, (-1;2;-2) - точка минимума.

Для точки (1;-2;2) матрица воспримет вид

\displaystyle \left(\beginarrayccc-1amp;0amp;0\\ 0amp;-1amp;0\\ 0amp;0amp;-1\endarray\right)

a_11=-1\ \ \textless \  0\\ a_22= \left\beginarrayccc-1amp;amp;0\\ 0amp;amp;-1\endarray\right=(-1)\cdot(-1)-0\ \textgreater \ 0\\ \\ a_33= \left\beginarrayccc-1amp;0amp;0\\0amp;-1amp;0\\0amp;0amp;-1\endarray\right=(-1)\cdot(-1)\cdot(-1)-0=-1\ \textless \ 0

Следовательно, (1;-2;2) - точка максимума 
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт