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Funktionen mehrerer Variablen - Linearisierung und Extremwerte
Bestimmen Sie die lokalen Extremwerte und deren Typ (Minimum bzw. Maximum) sowie Sattelpunkte der Funktion \( f(x, y)=x^{4}-8 x^{2}+y^{2}+10 y+17 \).

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Was meinst Du hier mit "Linearisierung"?

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Aloha :)

Die Extremwerte der Funktion$$f(x;y)=x^4-8x^2+y^2+10y+17$$können wir an den Punkten mit verschwindendem Gradienten finden:$$\operatorname{grad}f(x;y)=\binom{4x^3-16x}{2y+10}=\binom{4x(x-2)(x+2)}{2(y+5)}\stackrel!=\binom{0}{0}$$Daher haben wir folgende 3 Kandidaten:$$K_1(-2;-5)\quad;\quad K_2(0;-5)\quad;\quad K_3(2;5)$$

Die Definitheit der Hesse-Matrix$$H(x;y)=\begin{pmatrix}12x^2-16 & 0\\0 & 2\end{pmatrix}$$bei den Kandidaten gibt Auskunft über die Art des Exremums:

$$H(-2;-5)=\begin{pmatrix}32 & 0\\0 & 2\end{pmatrix}\implies\text{EW}\colon\lambda_1=32>0\;;\;\lambda_2=2>0\implies\text{pos. def.}$$$$H(0;-5)=\begin{pmatrix}-16 & 0\\0 & 2\end{pmatrix}\implies\text{EW}\colon\lambda_1=-16<0\;;\;\lambda_2=2>0\implies\text{indefinit}$$$$H(2;-5)=\begin{pmatrix}32 & 0\\0 & 2\end{pmatrix}\implies\text{EW}\colon\lambda_1=32>0\;;\;\lambda_2=2>0\implies\text{pos. def.}$$

Bei \((-2;-5)\) und \((2;-5)\) liegt also jweils ein Minimum vor.

Der andere Kandidat ist kein Extremum.

Avatar von 152 k 🚀

Immer schöne und detaillierte Erklärung, die man verstehen kann.
König der Mathematik Aloha :)


Liebe Grüße

Martin

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Hallo

1. grad f=0 gibt die kritischen Punkte, Hessematrix dann die Art. Gruß lul

Avatar von 108 k 🚀

Sry ich verstand nicht was Sie meinten mit f=0

Hier f hat 2 Variable.warum denn f=0

Normalerweise ist Ihre Erklärung detaillierter.

Ich bin an Ihre ausführliche Erklärung gewöhnt.

LG

Hallo

ich schrieb nicht f= 0 sondern grad f =0

ich dachte ein Studi weiss was grad bedeutet, aber T. hat ja nun dir jede Arbeit abgenommen, ich hoffe das hilft, dass du es das nächste mal wirklich selbst kannst.

lul

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