СССР in MAPLE
Назад СССР in Maple Вперёд

ВАРИАНТ  18

Задача 10 :: Исследовать на экстремум функцию

 `and`(z = z(x, y), z(x, y) = `+`(`*`(5, `*`(x)), y, `-`(`*`(`^`(x, 2))), `-`(`*`(x, `*`(y))), `*`(`^`(y, 2)), 1))

2D-Function 

Найдём частные производные первого порядка: 

Diff(`+`(`*`(5, `*`(x)), y, `-`(`*`(`^`(x, 2))), `-`(`*`(x, `*`(y))), `*`(`^`(y, 2)), 1), x) = `+`(5, `-`(`*`(2, `*`(x))), `-`(y))

Diff(`+`(`*`(5, `*`(x)), y, `-`(`*`(`^`(x, 2))), `-`(`*`(x, `*`(y))), `*`(`^`(y, 2)), 1), y) = `+`(1, `-`(x), `*`(2, `*`(y)))

Diff(z, x) = `+`(5, `-`(`*`(2, `*`(x))), `-`(y))

Diff(z, y) = `+`(1, `-`(x), `*`(2, `*`(y)))

Стационарные точки находим из системы:  

{`+`(1, `-`(x), `*`(2, `*`(y))) = 0, `+`(5, `-`(`*`(2, `*`(x))), `-`(y)) = 0}

piecewise(`+`(1, `-`(x), `*`(2, `*`(y))) = 0, 1, `+`(5, `-`(`*`(2, `*`(x))), `-`(y)) = 0, 2)

Решим её подстановкой: 

piecewise(x = `+`(1, `*`(2, `*`(y))), 1, `+`(5, `-`(`*`(2, `*`(x))), `-`(y)) = 0, 2)

piecewise(x = `+`(1, `*`(2, `*`(y))), 1, `+`(`-`(`*`(5, `*`(y))), 3) = 0, 2)

Корень второго уравнения: y[1] = `/`(3, 5)

Значение абсциссы: x[1] = `/`(11, 5)

Исследуемая функция имеет одну cтационарную точку: 

A(`/`(11, 5), `/`(3, 5))

Найдём частные производные второго порядка: 

Diff(z, x, x) = -2, Diff(z, y, y) = 2, Diff(z, x, y) = -1

Понадобится значение выражения  Delta = `+`(`*`(Diff(z, x, x), `*`(Diff(z, y, y))), `-`(`*`(`^`(Diff(z, y, x), 2)))), вычисленное в стационарных точках. 

Для точки А имеем: 

Delta[A] = -5

Т.к. в точке  величина Delta[A] отрицательна, то даже в ней функция не имеет экстремального значения. 

Проиллюстрируем поведение функции вблизи точки A: 

Проверка 

Результат выполнения команд minimize 

`/`(111, 20), {[{x = `/`(6, 5), y = `/`(1, 10)}, `/`(111, 20)], [{x = `/`(16, 5), y = `/`(11, 10)}, `/`(111, 20)]}

и maximize 

`/`(161, 20), {[{x = `/`(17, 10), y = `/`(8, 5)}, `/`(161, 20)], [{x = `/`(27, 10), y = -`/`(2, 5)}, `/`(161, 20)]}

качественно подтверждает сделанные выводы. 

Disclaimer:
This web site has been independently produced and is not affiliated with Maplesoft,
or their web site at www.maplesoft.com.

v18
v17
v16
v15
v14
v13
v12
v11
v10
v9
v8
v7
v6
v5
v4
v3
v2
v1