1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Найти с точностью до 0,01 значение функции. f(x,y) = x3...
Решение задачи на тему

Найти с точностью до 0,01 значение функции. f(x,y) = x3 + y3 + a xy В точке ее локального экстремума, если a = 2,4

  • Высшая математика
  • #Математический анализ
  • #Численные методы
Найти с точностью до 0,01 значение функции. f(x,y) = x3 + y3 + a xy В точке ее локального экстремума, если a = 2,4

Условие:

Найти с точностью до 0,01 значение функции.
f(x,y) = x3 + y3 + a xy
В точке ее локального экстремума, если a = 2,4

Решение:

Чтобы найти значение функции $f(x,y) = x^3 + y^3 + axy$ в точке локального экстремума при ...

Сначала найдем частные производные функции ff по xx и yy:

  1. Частная производная по xx:

    fx=fx=3x2+ay f_x = \frac{\partial f}{\partial x} = 3x^2 + ay

  2. Частная производная по yy:

    fy=fy=3y2+ax f_y = \frac{\partial f}{\partial y} = 3y^2 + ax

Теперь приравняем частные производные к нулю для нахождения критических точек:

  1. 3x2+2.4y=03x^2 + 2.4y = 0
  2. 3y2+2.4x=03y^2 + 2.4x = 0

Из первого уравнения выразим yy:

y=3x22.4=5x24 y = -\frac{3x^2}{2.4} = -\frac{5x^2}{4}

Подставим это значение во второе уравнение:

3(5x24)2+2.4x=0 3\left(-\frac{5x^2}{4}\right)^2 + 2.4x = 0
325x416+2.4x=0 3 \cdot \frac{25x^4}{16} + 2.4x = 0
75x416+2.4x=0 \frac{75x^4}{16} + 2.4x = 0

Умножим обе стороны на 16, чтобы избавиться от дроби:

75x4+38.4x=0 75x^4 + 38.4x = 0

Факторизуем:

x(75x3+38.4)=0 x(75x^3 + 38.4) = 0

Таким образом, x=0x = 0 или 75x3+38.4=075x^3 + 38.4 = 0.

Решим 75x3+38.4=075x^3 + 38.4 = 0:

75x3=38.4 75x^3 = -38.4
x3=38.4750.512 x^3 = -\frac{38.4}{75} \approx -0.512
x0.8 x \approx -0.8

Теперь найдем соответствующее значение yy:

y=5(0.8)24=50.644=0.8 y = -\frac{5(-0.8)^2}{4} = -\frac{5 \cdot 0.64}{4} = -0.8

Таким образом, у нас есть две критические точки: (0,0)(0, 0) и (0.8,0.8)(-0.8, -0.8).

Теперь подставим найденные точки в функцию ff:

  1. Для точки (0,0)(0, 0):

    f(0,0)=03+03+2.400=0 f(0, 0) = 0^3 + 0^3 + 2.4 \cdot 0 \cdot 0 = 0

  2. Для точки (0.8,0.8)(-0.8, -0.8):

    f(0.8,0.8)=(0.8)3+(0.8)3+2.4(0.8)(0.8) f(-0.8, -0.8) = (-0.8)^3 + (-0.8)^3 + 2.4 \cdot (-0.8) \cdot (-0.8)
    =0.5120.512+2.40.64 = -0.512 - 0.512 + 2.4 \cdot 0.64
    =1.024+1.536=0.512 = -1.024 + 1.536 = 0.512

Теперь сравним значения функции в критических точках:

  • f(0,0)=0f(0, 0) = 0
  • f(0.8,0.8)0.512f(-0.8, -0.8) \approx 0.512

Таким образом, значение функции f(x,y)f(x,y) в точке локального экстремума с точностью до 0,01 равно 0.510.51.

Выбери предмет