Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




BMA2 - Sbírka

PDF
Stáhnout kompletní materiál zdarma (582.9 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.

Hledáme stacionární body – body, ve kterých má funkce nulový

gradient:

gradf

= (3x2 − 3y, 3y

2 − 3x) = 0 ⇒

3x2 − 3y = 0 ⇒ y = x2,
3y2 − 3x = 0 ⇒ x = y2.

10

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně

Po dosazení za y do druhé rovnice máme

x

= x4 ⇔ x(x

3 − 1) = 0.

Potom x = 0 nebo x = 1. Dopočítáme příslušné hodnoty y a dostáváme dva
stacionární body A = [0, 0], B = [1, 1].
Vypočítáme druhé parciální derivace funkce:

∂2f
∂x2

= 6x,

∂2f

∂x∂y

= −3,

∂2f

∂y2

= 6y.

V bodě A = [0, 0] máme

∂2f
∂x2

(A) = 0,

∂2f

∂x∂y

(A) = −3,

∂2f

∂y2

(A) = 0.

Potom D(A) = 0·0−(−3)2 = −9 < 0. Funkce nemá v bodě A lokální extrém.

Teď vyšetříme bod B = [1, 1] :

∂2f
∂x2

(B) = 6,

∂2f

∂x∂y

(B) = −3,

∂2f

∂y2

(B) = 6.

Z toho D(B) = 6 · 6 − (−3)2 = 27 > 0, a funkce má v bodě B lokální extrém.

Vidíme, že

∂2f
∂x2

(B) = 6 > 0. V bodě B nastane minimum.

Ještě spočítáme hodnotu funkce v tomto bodě: f(B) = 1 + 1 − 3 = −1.

Příklad 1.2.2. Najděte lokální extrémy funkce f(x, y) = e−x

2−y2.

Řešení:

gradf

=

e−

x2

−y

2 (−2x), e−x2−y2(−2y)

= (0, 0) ⇒

x

= 0,

y

= 0.

Bod A = [0, 0] je jediný stacionární bod. Vypočítáme druhé parciální derivace:

∂2f
∂x2

= 2e−x

2−y2(2x2 − 1),

∂2f

∂x∂y

= 4xy e−x

2−y2,

∂2f

∂y2

= 2e−x

2−y2(2y2 − 1).

V bodě A = [0, 0] máme

∂2f
∂x2

(A) = −2,

∂2f

∂x∂y

(A) = 0,

∂2f

∂y2

(A) = −2.

D

(A) = −2 · (−2) = 4 > 0

a zároveň

∂2f
∂x2

= −2.

Funkce má v bodě A = [0, 0]

lokální maximum; f(A) = 1.

Na obrázku je graf funkce v

okolí stacinárního bodu.

f

(x, y) = e−x

2−y2

MATEMATIKA 2 – Sbírka úloh

Témata, do kterých materiál patří