0 Daumen
371 Aufrufe

Bestimmen Sie die partiellen Ableitungen erster und zweiter Ordnung der Funktion

\( f\left(x_{1}, x_{2}\right)=2-4 x_{2}+5 x_{1}^{2}+2 x_{1} x_{2}+8 x_{2}^{2}-1 x_{1}^{2} x_{2}+3 x_{2}^{3} \)
an der Stelle \( \left(x_{1}, x_{2}\right)=(0,1) \)


Die Hesse-Matrix \( f^{\prime \prime}(0,1) \) hat folgende Einträge:
Die Determinante dieser Hesse-Matrix beträgt:
An dieser Stelle ist die Funktion:
Auswählen...

Und An dieser Stelle ist die Funktion: konkav, konvex, weder konkav noch konvex

Avatar von

Würde mich über jede Hilfe freuen…

Welche Hilfe brauchst Du? Weißt Du nicht was eine partielle Ableitung ist, bzw. wie man sie berechnet?

wie kommt man auf die hesse matrix?

Die Hesse-Matrix besteht aus den partiellen Ableitungen zweiter Orndung. Schau Dir die Definition in Deinem Lehrmaterial an oder im WEB, wie dieser verteilt sind.

1 Antwort

+1 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Wir betrachten die Funktion:$$f(x;y)=2-4y+5x^2+2xy+8y^2-x^2y+3y^3$$

Der Gradient lautet:$$f'(x;y)=\operatorname{grad}f(x;y)=\begin{pmatrix}\partial_xf\\\partial_yf\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}10x+2y-2xy\\-4+2x+16y-x^2+9y^2\end{pmatrix}$$

Die Hesse-Matrix lautet:$$f''(x;y)=\begin{pmatrix}\partial_x\operatorname{grad}f(x;y)\\\partial_y\operatorname{grad}f(x;y)\end{pmatrix}=\left(\begin{array}{rr}10-2y & 2-2x\\2-2x &16+18y\end{array}\right)$$

Speziell an der Stelle \((0;1)\) erhalten wir:$$f''(0;1)=\left(\begin{array}{rr}8 & 2\\2 & 34\end{array}\right)\quad\implies\quad\operatorname{det}f''(0;1)=8\cdot34-4=268$$

Die Hesse-Matrix ist an der Stelle \((0;1)\) positiv definit, da ihre Hauptminoren \(8\) und \(268\) beide positiv sind. Das heißt, an dieser Stelle ist die Funktion konvex.

Avatar von 152 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community