Apakah titik ekstrema dan pelana f (x, y) = x ^ 2y-y ^ 2x?

Apakah titik ekstrema dan pelana f (x, y) = x ^ 2y-y ^ 2x?
Anonim

Jawapan:

Titik pelana pada asalnya.

Penjelasan:

Kami ada:

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

Oleh itu kita memperoleh derivatif separa. Ingatlah apabila sebahagiannya membezakan bahawa kita membezakan wrt pembolehubah yang bersangkutan sambil merawat pembolehubah lain sebagai malar. Dan juga:

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

Pada mata ekstrema atau pelana yang kami ada:

# (separa f) / (parsial x) = 0 # dan # (separa f) / (separa y) = 0 # serentak:

iaitu penyelesaian serentak:

# 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 #

Oleh itu, hanya terdapat satu titik kritikal di asalnya #(0,0)#. Untuk menubuhkan sifat titik kritikal, penganalisis pelbagai Siri Taylor berubah dan keputusan ujian berikut:

# Delta = (separa ^ 2 f) / (parsial x ^ 2) (parsial ^ 2 f) / (parsial y ^ 2) - {(parsial ^ 2 f) / (parsial x parsial y) => # mata pelana

Jadi kita mengira derivatif separa kedua:

# (sebahagian ^ 2f) / (parsial x ^ 2) = 2y #;# (separa ^ 2f) / (separa y ^ 2) = -2x # dan # (separa ^ 2 f) / (separa x separa y) = 2x-2y #

Dan ketika itu # x = 0, y = 0 # kita mendapatkan:

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

Yang bermaksud ujian pelana standard adalah inklusif dan diperlukan analisis lanjut. (Ini biasanya melibatkan melihat tanda-tanda fungsi dalam pelbagai kepingan, atau melihat ujian derivatif separa ketiga yang berada di luar skop soalan ini!).

Kita juga boleh melihat plot 3D dan membuat kesimpulan yang cepat bahawa titik kritikal muncul sesuai dengan titik pelana: