Задача
4
::
Исследовать на экстремум функцию

Функция определена, непрерывна и
дифференцируема в правой полуплоскости
xy, что вытекает из условия
существования действительных значений
.

Найдём частные производные первого
порядка:


Стационарные точки находим из системы:

Решим её подстановкой:


Корень второго уравнения: ![x[1] = -1](im/m_105.gif)
Значение ординаты:
![y[1] = 1](im/m_107.gif)
Исследуемая функция имеет
одну cтационарную точку:

Найдём частные производные
второго порядка:

Понадобится значение выражения
,
вычисленное в стационарной точке.
Для точки А имеем:
![z[xx] = 2, z[xy] = 1, z[yy] = 2](im/m_114.gif)
![Delta[A] = 3](im/m_115.gif)
Т.к. в точке A величина
положительна, то именно в ней функция
принимает экстремальное
значение.
Поскольку в точке A величина
положительна, то здесь - минимум.
![z[min] = 0](im/m_120.gif)
Проиллюстрируем
поведение функции вблизи точки A:
(см.рисунок)
Проверка
Результаты выполнения команд
minimize
![0, {[{x = -1, y = 1}, 0]}](im/m_123.gif)
и maximize
![3, {[{x = -2, y = 0}, 3], [{x = 0, y = 2}, 3]}](im/m_125.gif)
качественно подтверждают сделанные
выводы.