Kritieke punten, extrema en zadelpunten van $$$f{\left(x,y \right)} = x^{2} y^{2}$$$
Gerelateerde rekenmachine: Rekenmachine voor Lagrange-vermenigvuldigers
Uw invoer
Vind en classificeer de kritieke punten van $$$f{\left(x,y \right)} = x^{2} y^{2}$$$.
Oplossing
De eerste stap is het bepalen van alle partiële afgeleiden van de eerste orde:
$$$\frac{\partial}{\partial x} \left(x^{2} y^{2}\right) = 2 x y^{2}$$$ (voor de stappen, zie rekenmachine voor partiële afgeleiden.)
$$$\frac{\partial}{\partial y} \left(x^{2} y^{2}\right) = 2 x^{2} y$$$ (voor de stappen, zie rekenmachine voor partiële afgeleiden.)
Los vervolgens het stelsel $$$\begin{cases} \frac{\partial f}{\partial x} = 0 \\ \frac{\partial f}{\partial y} = 0 \end{cases}$$$ of $$$\begin{cases} 2 x y^{2} = 0 \\ 2 x^{2} y = 0 \end{cases}$$$ op.
Het stelsel heeft de volgende reële oplossingen: $$$\left(x, y\right) = \left(0, y\right)$$$, $$$\left(x, y\right) = \left(x, 0\right)$$$.
Laten we ze nu proberen te classificeren.
Bepaal alle partiële afgeleiden van de tweede orde:
$$$\frac{\partial^{2}}{\partial x^{2}} \left(x^{2} y^{2}\right) = 2 y^{2}$$$ (voor de stappen, zie rekenmachine voor partiële afgeleiden.)
$$$\frac{\partial^{2}}{\partial y\partial x} \left(x^{2} y^{2}\right) = 4 x y$$$ (voor de stappen, zie rekenmachine voor partiële afgeleiden.)
$$$\frac{\partial^{2}}{\partial y^{2}} \left(x^{2} y^{2}\right) = 2 x^{2}$$$ (voor de stappen, zie rekenmachine voor partiële afgeleiden.)
Definieer de uitdrukking $$$D = \frac{\partial ^{2}f}{\partial x^{2}} \frac{\partial ^{2}f}{\partial y^{2}} - \left(\frac{\partial ^{2}f}{\partial y\partial x}\right)^{2} = - 12 x^{2} y^{2}.$$$
$$$\left(0, y\right)$$$ is een verzameling van een oneindig aantal punten, ze kunnen niet worden geclassificeerd.
$$$\left(x, 0\right)$$$ is een verzameling van een oneindig aantal punten, ze kunnen niet worden geclassificeerd.
Antwoord
Relatieve maxima
Geen relatieve maxima.
Lokale minima
Geen relatieve minima.
Zadelpunten
Geen zadelpunten.
Kritieke punten die niet kunnen worden geclassificeerd
$$$\left(x, y\right) = \left(0, y\right)$$$A
$$$\left(x, y\right) = \left(x, 0\right)$$$A