Здравствуйте, d28597! сперва проверяем возможные экстремумы внутри заданной области. Необходимое условие такого экстремума обращение производных по обеим координатам в ноль ∂z/∂x=2xy(4-x-y)-x2y=xy(8-3x-2y)=0 ∂z/∂y=x2(4-x-y)-x2y=x2(4-x-2y)=0 Помимо точек на осях x=0 и y=0, являющихся границей рассматриваемой области и очевидно имеющих значение z=0, эта система имеет корень, заданный
системой 8-3x-2y=0 4-x-2y=0 вычитаем 4-2x=0 x=2 подставляем во второе уравнение 4-2-2y=0 y=1 z=f(2, 1)=4 учитывая, что на границе области, как можно легко убедиться, z≤0, это и есть максимум функции.
теперь рассмотрим границы области: условия x=0 и y=0 дают z=0 граничное условие x+y=6 даёт y=6-x при 0≤x≤6 z=x2(6-x)(4-x-6+x)=-2(6x2-x3) dz/dx=-2(12x-3x2)=-6x(4-x) помимо x=0 эта производная
обращается в
0 при x=4 при этом y=2 и z=f(4,2)=-64 что и является минимумом
1. Находим направление и величину вектора градиента в точке
2. Находим скорость изменения рельефа данной местности в точке в направлении, определяемом вектором - направляющие косинусы вектора
- производная по направлению вектора
Из полученных результатов видно, что функция (высота
местности) возрастает в направлении векторов градиента и Это даёт основания полагать, что точка находится в относительно низком месте рассматриваемой местности.
3. Записываем уравнения - касательной плоскости к поверхности в точке
- нормали к поверхности в точке
Надеюсь, сильно не ошибся при решении. Можете использовать это решение как пример для выполнения подобных заданий. Хотя мне не совсем понятно, как без построения линий уровня можно охарактеризовать местность.
Здравствуйте, d28597! сперва проверяем возможные экстремумы внутри заданной области. Необходимое условие такого экстремума обращение производных по обеим координатам в ноль ∂z/∂x=y(1-x-y)-xy=y(1-2x-y)=0 ∂z/∂y=x(1-x-y)-xy=x(1-x-2y)=0 Помимо точек на осях x=0 и y=0, являющихся границей рассматриваемой области и очевидно имеющих значение z=0, эта система имеет корень, заданный системой 1-2x-y=0 1-x-2y=0 вычитаем второе уравнение из удвоенного
первого 1-3x=0 x=1/3 подставляем в первое уравнение 1-2/3-y=0 y=1/3 z=f(1/3, 1/3)=1/27 учитывая, что на границе области, как можно легко убедиться, z≤0, это и есть максимум функции.
теперь рассмотрим границы области: условия x=0 и y=0 дают z=0 граничное условие x+y=2 даёт y=2-x при 0≤x≤2 z=x(2-x)(1-x-2+x)=-2x+x2 dz/dx=-2+2x=2(x-1) эта производная обращается в 0 при x=1 при этом y=1 и z=f(1,1)=-1 что и являетс
я минимумом
1. Находим направление и величину вектора градиента в точке
2. Находим скорость изменения рельефа данной местности в точке в направлении, определяемом вектором - направляющие косинусы вектора
- производная по направлению вектора
Из полученных результатов видно, что функция (высота
местности) с примерно одинаковой по величине скоростью возрастает в направлении вектора градиента и убывает в направлении вектора
3. Записываем уравнения - касательной плоскости к поверхности в точке
- нормали к поверхности в точке
Без построения линий уровня и не обладая знаниями в области геодезии, я затрудняюсь охарактеризовать местность.
1. Находим направление и величину вектора градиента в точке
2. Находим скорость изменения рельефа данной местности в точке в направлении, определяемом вектором - направляющие косинусы вектора
- производная по направлению вектора
Из полученных результатов видно, что функция (высота
местности) с мало отличающейся по величине скоростью возрастает в направлении векторов градиента и
3. Записываем уравнения - касательной плоскости к поверхности в точке
- нормали к поверхности в точке
Нужно проверить выкладки во избежание ошибок. Возможно, нужно уделить больше внимания характеру поверхности.
∂z/∂x обращается в 0 при: cos(x+y/2)=0 ⇒ x+y/2=π/2+πn ⇒ x+y/2=π/2 (с учётом диапазона значений переменных) cos(y/2)=0 ⇒ y=π+2πn ⇒ нет значений в рассматриваемом диапазоне
∂z/∂y обращается в 0 при: cos(x/2+y)=0 ⇒ x/2+y=π/2+πn ⇒
x/2+y=π/2 (с учётом диапазона значений переменных) cos(x/2)=0 ⇒ x=π+2πn ⇒ нет значений в рассматриваемом диапазоне
экстремумы внутри заданной области имеют производные по обеим координатам равные нулю ∂z/∂x=0 ∂z/∂y=0
x+y/2=π/2 x/2+y=π/2
3x/2=π/2 x=π/3 π/6+y=π/2 y=π/3
z=f(π/3, π/3)=3√3/2≈2,60
Рассмотрим грани
чные значения y - в этих случаях возможному экстремуму функции соответствует ∂z/∂x=0 y=0 x+y/2=π/2 x=π/2 z=f(π/2, 0)=2
y=π/2 x+y/2=π/2 x=π/4 z=f(π/4, π/2)=1+√2≈2,41
учтём также, что переменные взаимозаменяемы f(b, a)=f(a, b), поэтому легко предсказать, что те же значения z будут экстремумами при граничных значениях x z=f(0, π/2)=2 z=f(π/2, π/4)=1+√2≈2,41
необходимо
также определить значения z в углах диапазона. 2 из них мы уже нашли, оставшиеся 2: z=f(0, 0)=0 z=f(π/2, π/2)=2
наименьшее значение z=f(0, 0)=0 наибольшее значение z=f(π/3, π/3)=3√3/2≈2,60 Можно доказать, что это значение является максимальным возможным значением данной функции на всей координатной плоскости f(π/3+2πn, π/3+2πk)=3√3/2, но в рассматриваемый диапазон попадает лишь одна пара значений (
x, y), соответствующая максимуму
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!