Предмет: Алгебра, автор: Аноним

Помогите, пожалуйста, срочно!
Исследовать функцию z = z (x, y) на экстремум.

Приложения:

Ответы

Автор ответа: mathkot
1

Ответ:

В точке M_{3}(4;4) функция z имеет максимум z_{max} = 64

Объяснение:

z = xy( 12 - x - y)

z = xy( 12 - x - y) = 12xy - x^{2}y - y^{2}x

z = 12xy - x^{2}y - y^{2}x

z'_{x} = (12xy - x^{2}y - y^{2}x)'_{x} = 12y - 2xy - y^{2}

z'_{y} = (12xy - x^{2}y - y^{2}x)'_{y} = 12x - 2xy - x^{2}

\displaystyle \left \{ {{z_{x}' = 0} \atop {{z_{y}' = 0}} \right.   \displaystyle \left \{ {{12y - 2xy - y^{2} =0} \atop {12x - 2xy - x^{2} =0}} \right.  \displaystyle \left \{ {{12y - y^{2} =2xy} \atop {12x - x^{2} =2xy}} \right.  \displaystyle \left \{ {{ y(12 - y) =2xy} \atop {x(12 - x) =2xy}} \right.

Пусть x = 0

y(12 - y) =2xy

y(12 - y) =2y * 0

y(12 - y) = 0

y_{1} = 0

12 - y = 0\\y_{2} = 12

(0;0) , (0;12)

Пусть y = 0

x(12 - x) =2xy

x(12 - x) =2x * 0

x(12 - x) = 0

x_{1} = 0

12 - x = 0\\x_{2} = 12

(0;0) , (12;0)

\displaystyle \left \{ {{ y(12 - y) =2xy |:y} \atop {x(12 - x) =2xy|:x}} \right. \displaystyle \left \{ {{12 - y=2x} \atop {12-x=2y}} \right.  \displaystyle \left \{ {{y=12 - 2x} \atop {12-x=2y}} \right. \Longrightarrow 12 - x = 2(12 - 2x)

12 - x = 2(12 - 2x)

12 - x = 24 - 4x

3x = 12|:3

x = 4

y = 12 - 2x = 12 - 2 * 4 = 12 - 8 = 4

(4;4)

Точки подозрительные на экстремум:

M_{0} (0;0) , M_{1}(0;12), M_{2}(12;0), M_{3}(4;4)

A = z_{xx}''(M)

B = z_{xy}''(M)

C = z_{yy}''(M)

z_{xx}'' = (12y - 2xy - y^{2})_{x}' = -2y

z_{xy}'' = (12y - 2xy - y^{2})_{y}' = 12 - 2x -2y

z_{yy}'' = (12x - 2xy - x^{2} )_{y}' = - 2x

z_{yx}'' = (12x - 2xy - x^{2} )_{x}' = 12 -  2y - 2x

M_{1} (0;12) :

A = z_{xx}''(M_{1}) = z_{xx}''(0;12) = -2 * 12 = -24

B = z_{xy}''(M_{1}) = z_{xy}''(0;12) = 12 - 2 * 12 - 2 * 0 = 12 - 24 = -12

C = z_{yy}''(M_{1}) =  z_{yy}''(0;12) = -2 * 0 = 0

\bigtriangleup = AC - B^{2} = -24 * 0  - (-12)^{2} = 0 - 144 = - 144

Так как \bigtriangleup <  0 то в точке M_{1}(0;12) экстремума не существует

M_{2} (12;0) :

A = z_{xx}''(M_{2}) = z_{xx}''(12;0) = -2 * 0 = 0

B = z_{xy}''(M_{2}) = z_{xy}''(12;0) = 12 - 2 * 12 - 2 * 0 = 12 - 24 = -12

C = z_{yy}''(M_{1}) =  z_{yy}''(0;12) = -2 * 12 = -24

\bigtriangleup = CA - B^{2} = -24 * 0  - (-12)^{2} = 0 - 144 = - 144

Так как \bigtriangleup <  0 то в точке M_{2}(12;0) экстремума не существует

M_{3} (4;4) :

A = z_{xx}''(M_{3}) = z_{xx}''(4;4) = -2 * 4 = -8

B = z_{xy}''(M_{3}) = z_{xy}''(4;4) = 12 - 2 * 4 - 2 * 4 = 12 - 8 - 8 = 12 - 16 = -4

C = z_{yy}''(M_{3}) =  z_{yy}''(4;4) = -2 * 4 = -8

\bigtriangleup = AC - B^{2} = (-8)*(-8)  - (-4)^{2} = 64 - 16 = 48

Так как \bigtriangleup >  0 и A < 0 то в точке M_{3}(4;4) максимум функции z

z_{max} = z(M_{3}) = z(4;4) = 4 * 4(12 - 4 - 4) = 16 * (12 -8) = 16* 4 = 64

M_{0} (0;0) :

A = z_{xx}''(M_{0}) = z_{xx}''(0;0) = -2 * 0 = 0

B = z_{xy}''(M_{0}) = z_{xy}''(0;0) = 12 - 2 * 0 - 2 * 0 = 12 - 0 = 12

C = z_{yy}''(M_{0}) =  z_{yy}''(0;0) = -2 * 0 = 0

\bigtriangleup = AC - B^{2} = 0 * 0  - (12)^{2} = 0 - 144 = - 144

Так как \bigtriangleup <  0 то в точке M_{0}(0;0) экстремума не существует


Аноним: Спасибо огромное!
можешь тут помочь, пожалуйста!
https://znanija.com/task/45858760
mathkot: Пример еще в процессе решения
mathkot: О вот теперь полное решение
Аноним: Спасибо огромное!
А можете помочь с вопросом еще? ссылка выше была, пожалуйста
mathkot: Нет, я диффурами помочь не смогу . Напиши https://znanija.com/app/profile/8173857/answers
Аноним: А с рядами?
Похожие вопросы
Предмет: Русский язык, автор: marinavolk201Marinka
Предмет: Физика, автор: Аноним