IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

> Найти наименьшее и наибольшее значение функции z=f(x,y)
Nat111
сообщение 4.4.2009, 12:03
Сообщение #1


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Найти наименьшее и наибольшее значение функции z=f(x,y) в замкнутой области D, заданной системой неравенств. Сделать чертеж области D.
Дано: z=x^2+2xy+2y^2, -1<=x<=1, 0<=y<=2

Для начала определимся с планом решения:
1. Строим чертёж, выделяем все части границы области D и находим все "угловые" точки границы.
2. Находим стационарные точки внутри D.
3. Находим стационарные точки на каждой из границ.
4. Вычисляем во всех стационарных и угловых точках, а затем выбираем наибольшее M и наименьшее m значения.

Решение:
1) Построим область D на плоскости:
http://s43.radikal.ru/i099/0904/b7/888c2b4e4630.jpg

Угловые точки: A(-1;0); B(-1;2); C(1;2); D(1;0).

Граница Г области D состоит из 4-ех частей:
l1: -1<=x<=1, y=0;
l2: 0<=y<=2, x=-1;
l3: -1<=x<=1, y=2;
l4: 0<=y<=2, x=1.

2) Найдем стационарные точки внутри области D:
система из 2-ух уравнений:
1) z'по x=0 => 2x+2y=0 => 2x=-2y => x=2y/2 => x=y
2) z'по y=0 => 2x+4y=0 => 4y=-2x => y=-2x/4 => y=-x/2

верно начала? вот возник вопрос: в первое уравнение какой у подставлять, а во второе уравнение какой х подставлять нужно? (IMG:style_emoticons/default/unsure.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
 
Ответить в эту темуОткрыть новую тему
Ответов
tig81
сообщение 4.4.2009, 12:25
Сообщение #2


Академик
********

Группа: Преподаватели
Сообщений: 15 617
Регистрация: 15.12.2007
Город: Украина, Запорожье
Учебное заведение: ЗНУ
Вы: преподаватель



Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 15:03) *

Найти наименьшее и наибольшее значение функции z=f(x,y) в замкнутой области D, заданной системой неравенств. Сделать чертеж области D.
Дано: z=x^2+2xy+2y^2, -1<=x<=1, 0<=y<=2
Для начала определимся с планом решения:
1. Строим чертёж, выделяем все части границы области D и находим все "угловые" точки границы.
2. Находим стационарные точки внутри D.
3. Находим стационарные точки на каждой из границ.
4. Вычисляем во всех стационарных и угловых точках, а затем выбираем наибольшее M и наименьшее m значения.
Решение:
1) Построим область D на плоскости:
http://s43.radikal.ru/i099/0904/b7/888c2b4e4630.jpg
Угловые точки: A(-1;0); B(-1;2); C(1;2); D(1;0).

верно
Цитата
Граница Г области D состоит из 4-ех частей:
l1: -1<=x<=1, y=0;
l2: 0<=y<=2, x=-1;
l3: -1<=x<=1, y=2;
l4: 0<=y<=2, x=1.

так
Цитата
2) Найдем стационарные точки внутри области D:
система из 2-ух уравнений:
1) z'по x=0 => 2x+2y=0 => 2x=-2y => x=2y/2 => x=y
2) z'по y=0 => 2x+4y=0 => 4y=-2x => y=-2x/4 => y=-x/2
вот возник вопрос: в первое уравнение какой у подставлять, а во второе уравнение какой х подставлять нужно? (IMG:style_emoticons/default/unsure.gif)

Решаем систему: 2x+2y=0, 2x+4y=0. Из второго уравнения вычитаем первое: 2у=0 => у=0. Подставляем полученное значение у в любое из уравнений, например, в первое: 2х=0 => х=0. Т.е. т.М(0; 0). Находите значение функции в этой точке.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 4.4.2009, 13:07
Сообщение #3


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(tig81 @ 4.4.2009, 12:25) *

Решаем систему: 2x+2y=0, 2x+4y=0. Из второго уравнения вычитаем первое: 2у=0 => у=0. Подставляем полученное значение у в любое из уравнений, например, в первое: 2х=0 => х=0. Т.е. т.М(0; 0). Находите значение функции в этой точке.


т.е. в заданную функцию z=x^2+2xy+2y^2 мне нужно подставить точку М(0;0)
получим
z=0^2+2*0*0+2*0^2
z=0

верно? (IMG:style_emoticons/default/huh.gif)

Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
tig81
сообщение 4.4.2009, 15:08
Сообщение #4


Академик
********

Группа: Преподаватели
Сообщений: 15 617
Регистрация: 15.12.2007
Город: Украина, Запорожье
Учебное заведение: ЗНУ
Вы: преподаватель



Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 16:07) *

т.е. в заданную функцию z=x^2+2xy+2y^2 мне нужно подставить точку М(0;0)
получим
z=0^2+2*0*0+2*0^2
z=0
верно? (IMG:style_emoticons/default/huh.gif)

ну да... Теперь исследуйте функцию на границах области.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 4.4.2009, 16:14
Сообщение #5


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(tig81 @ 4.4.2009, 15:08) *

ну да... Теперь исследуйте функцию на границах области.

первая граница области:
l1: -1<=x<=1, y=0 =>
=> z|по l1 =z|по y=0 =x^2=f1(x), -1<=x<=1 =>
=> f1'(x)=-1 => 2x=0 => x=0 (и y=0) =>
=> получаем точку А(0;0) принадлежит l1

правильно первую нашла? (IMG:style_emoticons/default/huh.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 4.4.2009, 16:56
Сообщение #6


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 16:14) *

первая граница области:
l1: -1<=x<=1, y=0 =>
=> z|по l1 =z|по y=0 =x^2=f1(x), -1<=x<=1 =>
=> f1'(x)=-1

в этом я не уверена. но как поняла по примеру. т.е. взяла число которое из интервала х наибольшее
ссылка примера http://vm.psati.ru/online-math-sem-2/page-1-10.html

Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 16:14) *

=> 2x=0 => x=0 (и y=0) =>
=> получаем точку А(0;0) принадлежит l1

2х нашла как производную первого порядка из:
z=x^2+2xy+2y^2, т.к. у=0, то получили
z=x^2
z'=2x

неправильно я поняла, да? (IMG:style_emoticons/default/unsure.gif)

Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 16:14) *

первая граница области:
l1: -1<=x<=1, y=0 =>
=> z|по l1 =z|по y=0 =x^2=f1(x), -1<=x<=1 =>
=> f1'(x)=-1 => 2x=0 => x=0 (и y=0) =>
=> получаем точку А(0;0) принадлежит l1

правильно первую нашла? (IMG:style_emoticons/default/huh.gif)


наверное надо было приравнять к нулю?
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
tig81
сообщение 4.4.2009, 17:13
Сообщение #7


Академик
********

Группа: Преподаватели
Сообщений: 15 617
Регистрация: 15.12.2007
Город: Украина, Запорожье
Учебное заведение: ЗНУ
Вы: преподаватель



Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 19:56) *

в этом я не уверена. но как поняла по примеру. т.е. взяла число которое из интервала х наибольшее
ссылка примера http://vm.psati.ru/online-math-sem-2/page-1-10.html
2х нашла как производную первого порядка из: z=x^2+2xy+2y^2, т.к. у=0, то получили
z=x^2
z'=2x

Это верно. Просто вы неверно записали, что f1'(x)=-1. В примере равно 0, это уравнения для нахождения критических точек. Т.е. надо оформить так:
1. Функцию f1(x) вы записали.
2. Находите ее производную.
3. Решаете уравнение f1'(x)=0.
Цитата
наверное надо было приравнять к нулю?

(IMG:style_emoticons/default/yes.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 4.4.2009, 17:30
Сообщение #8


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(tig81 @ 4.4.2009, 17:13) *

Это верно. Просто вы неверно записали, что f1'(x)=-1. В примере равно 0, это уравнения для нахождения критических точек. Т.е. надо оформить так:
1. Функцию f1(x) вы записали.
2. Находите ее производную.
3. Решаете уравнение f1'(x)=0.

(IMG:style_emoticons/default/yes.gif)


получается:
Исследуем функцию на границах области:
а) l1: -1<=x<=1, y=0
Из этого следует, функция f1(x)=x^2
Найдем производную функции: f1'(x)=2x
Затем решим уравнение: f1'(x)=0 => 2x=0 => x=0
Следовательно получим точку А(0;0) принадлежит l1

такое оформление правильно? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
tig81
сообщение 4.4.2009, 18:00
Сообщение #9


Академик
********

Группа: Преподаватели
Сообщений: 15 617
Регистрация: 15.12.2007
Город: Украина, Запорожье
Учебное заведение: ЗНУ
Вы: преподаватель



Цитата(Nat111 @ 4.4.2009, 20:30) *

получается:
Исследуем функцию на границах области:
а) l1: -1<=x<=1, y=0
Из этого следует, функция f1(x)=x^2
Найдем производную функции: f1'(x)=2x
Затем решим уравнение: f1'(x)=0 => 2x=0 => x=0
Следовательно получим точку А(0;0) принадлежит l1
такое оформление правильно? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)

Теперь мне понятно. (IMG:style_emoticons/default/bigwink.gif) А то откуда-то -1 взялось?! (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 5.4.2009, 10:49
Сообщение #10


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(tig81 @ 4.4.2009, 18:00) *

Теперь мне понятно. (IMG:style_emoticons/default/bigwink.gif) А то откуда-то -1 взялось?! (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)

(IMG:style_emoticons/default/smile.gif) (IMG:style_emoticons/default/blush.gif)

l2: 0<=y<=2, x=-1
Из этого следует, функция f2(x)=1-2y+2y^2
Найдем производную функции: f2'(x)=-2+4y
Затем решим уравнение: f2'(x)=0 => -2+4y=0 => 4y=2 => y=-2/4=-1/2
Следовательно получим точку B(-1;-1/2) принадлежит l2

верно? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
tig81
сообщение 5.4.2009, 11:51
Сообщение #11


Академик
********

Группа: Преподаватели
Сообщений: 15 617
Регистрация: 15.12.2007
Город: Украина, Запорожье
Учебное заведение: ЗНУ
Вы: преподаватель



Цитата(Nat111 @ 5.4.2009, 13:49) *

(IMG:style_emoticons/default/smile.gif) (IMG:style_emoticons/default/blush.gif)

l2: 0<=y<=2, x=-1
Из этого следует, функция f2(x)=1-2y+2y^2
Найдем производную функции: f2'(x)=-2+4y
Затем решим уравнение: f2'(x)=0 => -2+4y=0 => 4y=2 => y=-2/4=-1/2

Откуда появился знак "-"?
Цитата
Следовательно получим точку B(-1;-1/2) принадлежит l2

Аналогично и для l1, и l2, вам надо найти значение функции в точке А, В и на концах рассматриваемого отрезка. Или вы в угловых точках знаечние функции в конце будете находить?

Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nat111
сообщение 5.4.2009, 12:03
Сообщение #12


Студент
**

Группа: Продвинутые
Сообщений: 227
Регистрация: 13.2.2009
Город: Казахстан, Темиртау
Учебное заведение: КарГУ
Вы: студент



Цитата(tig81 @ 5.4.2009, 11:51) *

Откуда появился знак "-"?

делала так:
-2+4у=0
4у=2
при переносе 4 в правую часть появиться минус
у=-2/4=-1/2

разве не правильно?

Цитата

Аналогично и для l1, и l2, вам надо найти значение функции в точке А, В и на концах рассматриваемого отрезка. Или вы в угловых точках знаечние функции в конце будете находить?


я думала сначала на каждой границе исследовать функцию, а потом в 4-ех точках найденных при исследовании функции на границах области найти значения.
так можно? (IMG:style_emoticons/default/huh.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения

Сообщений в этой теме
Nat111   Найти наименьшее и наибольшее значение функции z=f(x,y)   4.4.2009, 12:03
tig81   Найти наименьшее и наибольшее значение функции z=...   4.4.2009, 12:25
Nat111   Решаем систему: 2x+2y=0, 2x+4y=0. Из второго урав...   4.4.2009, 13:07
tig81   т.е. в заданную функцию z=x^2+2xy+2y^2 мне нужно ...   4.4.2009, 15:08
Nat111   ну да... Теперь исследуйте функцию на границах об...   4.4.2009, 16:14
tig81   первая граница области: l1: -1<=x<=1, y=0 ...   4.4.2009, 16:30
Nat111   первая граница области: l1: -1<=x<=1, y=0 ...   4.4.2009, 16:56
tig81   в этом я не уверена. но как поняла по примеру. т....   4.4.2009, 17:13
Nat111   Это верно. Просто вы неверно записали, что f1...   4.4.2009, 17:30
tig81   получается: Исследуем функцию на границах области...   4.4.2009, 18:00
Nat111   Теперь мне понятно. :bigwink: А то откуда-то -...   5.4.2009, 10:49
tig81   :) :blush: l2: 0<=y<=2, x=-1 Из этого с...   5.4.2009, 11:51
Nat111   Откуда появился знак "-"? делала так: ...   5.4.2009, 12:03
tig81   делала так: -2+4у=0 4у=2 при переносе 4 в правую ...   5.4.2009, 12:16
Nat111   Что вы переночите в правую часть? Это вы сделали ...   5.4.2009, 13:18
tig81   а) l1: -1<=x<=1, y=0 Из этого следует, функ...   5.4.2009, 14:02
Nat111   Эту точку тоже лучше как-то переименовать, т.к. т...   5.4.2009, 14:22
tig81   а) l1: -1<=x<=1, y=0 Из этого следует, функ...   5.4.2009, 14:37
Nat111   лучше сказать, что не разместили, а отметили. ...   5.4.2009, 14:43
tig81   Удачи!   5.4.2009, 14:46
Nat111   Удачи! Спасибо большое! Вам тоже удачи в...   5.4.2009, 14:54
tig81   Огромное спасибо!!   5.4.2009, 15:40


Ответить в эту темуОткрыть новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



- Текстовая версия Сейчас: 15.5.2024, 23:41

Книжки в помощь: "Сборник заданий по высшей математике" Кузнецов Л.А., "Сборник заданий по высшей математике" Чудесенко В.Ф., "Индивидуальные задания по высшей математике" Рябушко А.П., и другие.




Зеркало сайта Решебник.Ру - reshebnik.org.ru