質問<3203>
「「極値」」
日付 2006/5/24
質問者 ひさえ


Z=f(x、y)=x^2-3(x+1)y^+3y^4
の極値を求めよ。
教えて下さい。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2006/5/28
回答者 wakky


Z=f(x、y)=x^2-3(x+1)y^+3y^4
^^^^
この部分はyの何乗?

Z_x=Z_y=0を満たす(x,y)=(a,b)に対して
f(a,b)が極値の候補
(x,y)=(a,b)に対して
Z_xx>0かつZ_xxZ_yy-(Z_xy)^2>0なら
f(a,b)は極小
Z_xx<0かつZ_xxZ_yy-(Z_xy)^2>0なら
f(a,b)は極大
Z_xxZ_yy-(Z_xy)^2<0なら
f(a,b)は極値ではない
Z_xxZ_yy-(Z_xy)^2=0なら
これだけでは判定できない

お便り
日付 2006/6/5
回答者 ひさえ


wakky様
質問3203において大変失礼ながら一部問題を間違えて
しまいました。
抜けている部分はy^2です。
よろしく御願い致します。

お便り
日付 2006/6/7
回答者 wakky


時間もなく、完全解答に至らないことをお許しください。
2変数関数の極値の問題は
私は、偏導関数を利用した方法しか知りません。
したがいまして
私が書きました方法が、私の知るすべてです。
陰関数の場合は、またちょっと違うようですけどね。
わたしも、この年になって、数学再開してますので
なかなか、しっくり行かないのです(汗
ご勘弁を・・・
まず、ご自分で試してみてください。

お便り
日付 2006/9/26
回答者 ひさえ


回答がよくわかりません。
詳しく教えて下さい。

お便り
日付 2006/9/28
回答者 wakky


z=f(x,y)=\(x^{2}\)-3(x+1)\(y^{2}\)+3\(y^{4}\)
\(z_{x}\)=2x-3\(y^{2}\),\(z_{y}\)=-6(x+1)y+12\(y^{3}\)
2x-3\(y^{2}\)=0,-6(x+1)y+12\(y^{3}\)=0を解くと
(x,y)=(0,0),(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)
\(z_{x}\)x=2>0,\(z_{x}\)y=-6y,\(z_{y}\)y=36\(y^{2}\)-6(x+1)
H(x,y)=\(z_{x}\)x・\(z_{y}\)y-(\(z_{x}\)y\()^{2}\)
=36\(y^{2}\)-12x-12 とおくと
H(0,0)=-12<0,H(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)=24>0
よってzは(x,y)=H(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)で極小となり
極小値は
f(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)=-3
計算誤りがあったらすみません。

お便り
日付 2006/10/1
回答者 主夫


wakkyさんの解答の通り,偏導関数を利用した方法でテキストに
ほぼ同一の問題があります。これを真似して解くだけです。
(文中に出てくる文字は,テキストで確認してください)

z=f(x,y)=\(x^{2}\)-3(x+1)\(y^{2}\)+3\(y^{4}\) の極値

fx(x,y)=2\(x^{2}\)-3\(y^{2}\)=0 と fy(x,y)=-6(x+1)y+12\(y^{3}\) を解くと
(x,y)=(0,0),(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)
また
A=fxx(x,y)=2 B=fxy(x,y)=-6y C=fyy(x,y)=36\(y^{2}\)-6(x+1)
であるから

①(x,y)=(0,0)のとき
Δ
=\(B^{2}\)-AC
={fxy(0,0)}^2-fxx(0,0)*fyy(0,0)
=12>0
より,(0,0)はf(x,y)の極値を与えない。

②(x,y)=(3,\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2)のとき
以下同様にΔの符号(この場合Aの符号も併せて)から判別してください。