什么是f(x,y)=(x + y + 1)^ 2 /(x ^ 2 + y ^ 2 + 1)的极值和鞍点?

什么是f(x,y)=(x + y + 1)^ 2 /(x ^ 2 + y ^ 2 + 1)的极值和鞍点?
Anonim

回答:

说明:

我们有:

#f(x,y)=(x + y + 1)^ 2 /(x ^ 2 + y ^ 2 + 1)#

第2步 - 确定关键点

关键点出现在同时解决的问题上

#f_x = f_y = 0 iff(部分f)/(部分x)=(部分f)/(部分y)= 0#

即:

#f_x = {2(x + y + 1)(y ^ 2-xy-x + 1)} /(x ^ 2 + y ^ 2 + 1)^ 2 = 0#

# =>(x + y + 1)(y ^ 2-xy-x + 1)= 0# ….. 一个

同时解决A和B,我们获得了一个解决方案:

#x = y = 1#

因此,我们可以得出结论,有一个关键点:

# (1,1) #

第3步 - 对关键点进行分类

为了对临界点进行分类,我们使用第二偏导数和Hessian矩阵执行类似于一个变量微积分的测试。

#Delta = H f(x,y)= | (f_(x x) f_(xy)),(f_(yx) f_(yy))| = | ((partial ^ 2 f)/(partial x ^ 2),(partial ^ 2 f)/(partial x partial y)),((partial ^ 2 f)/(partial y partial x),(partial ^ 2 f )/(部分y ^ 2))| = f_(x x)f_(yy) - (f_(xy))^ 2#

然后取决于的价值 #三角洲#:

#{:(Delta> 0,“如果”f_(xx)<0则有最大值,(,“如果”f_(xx)> 0则为最小值),(Delta <0,“有一个鞍点” ),(Delta = 0,“需要进一步分析”):}#

使用自定义Excel宏,函数值和偏导数值计算如下: