F(x,y)= x ^ 2y-y ^ 2x的极值和鞍点是什么?

F(x,y)= x ^ 2y-y ^ 2x的极值和鞍点是什么?
Anonim

回答:

鞍点在原点。

说明:

我们有:

#f(x,y)= x ^ 2y -y ^ 2x#

因此我们推导出偏导数。请记住,当部分区分时,我们将有问题的变量区分开来,同时将其他变量视为常数。所以:

#(部分f)/(部分x)= 2xy-y ^ 2 ## (部分f)/(部分y)= x ^ 2-2yx#

在极值或鞍点处,我们有:

#(部分f)/(部分x)= 0 ## (部分f)/(部分y)= 0 # 同时:

即同时解决:

#2xy-y ^ 2 = 0 => y(2x-y)= 0 => y = 0,x = 1 / 2y#

#x ^ 2-2yx = 0 => x(x-2y)= 0 => x = 0,x = 1 / 2y#

因此,起源只有一个临界点 #(0,0)#。为了确定临界点的性质,需要多变量泰勒级数的分析师,以及以下测试结果:

#Delta =(partial ^ 2 f)/(partial x ^ 2)(partial ^ 2 f)/(partial y ^ 2) - {(partial ^ 2 f)/(partial x partial y)} ^ 2 <0 =># 马鞍点

所以我们计算第二个偏导数:

#(partial ^ 2f)/(partial x ^ 2)= 2y #;# (partial ^ 2f)/(partial y ^ 2)= -2x ## (部分^ 2 f)/(部分x部分y)= 2x-2y#

等等 #x = 0,y = 0# 我们得到:

#Delta =(0)(0) - {0-0} ^ 2 = 0#

这意味着标准鞍座测试具有包容性,需要进一步分析。 (这通常包括在不同切片上查看函数的符号,或者查看超出此问题范围的第三个偏导数测试!)。

我们还可以查看3D绘图并快速得出结论,临界点似乎与鞍点相对应: