Špeciálna úloha - f(x,y)=(x^2+4y^2).e^(1-x^2-y^2)

Dobry deň, potrebovala by som pomôcť s touto ulohou, ktora je na obrázku.

Koľko protipechotných mín sa nachádza na zmapovanom územi? Aká je vzdialenosť medzi ich stredmi.

Prílohy:
Question image
3 odpovede
D(f) = ℝ²
∂f/∂x = 2x*e^(1-x²-y²) + (x²+4y²)*e^(1-x²-y²) *(-2x) = 2xe^(1-x²-y²) *(1-x²-4y²)
∂f/∂y = 8y*e^(1-x²-y²) + (x²+4y²)*e^(1-x²-y²) * (-2y) = 2ye^(1-x²-y²) *(4-x²-4y²)

Derivácie položíme = 0, aby sme zistili možné extrémy funkcie:

2xe^(1-x²-y²) *(1-x²-4y²) = 0
2ye^(1-x²-y²) *(4-x²-4y²) = 0
Pozn.: e^(1-x²-y²) ≠ 0 pre ťub. x,y ∈ D(f), ode rovnice teda môžeme vydeliť [2*e^(1-x²-y²)]. Dostaneme:
x*(1-x²-4y²) = 0
y*(4-x²-4y²) = 0
Ihneď vidíme 1. riešenie: A [0;0]
Ak x = 0, potom y = ?
y*(4-0²-4y²) = 0 /:y (predpoklad: y ≠ 0, lebo bod A [0;0] už máme zaznačený)
4-4y² = 0 /:4
1-y² = 0
y² = 1
y = ±1
Info: √(y²) = |y|, nie iba y!!!
Máme teda ďalšie 2 body: B [0;1] a [0;-1]

Ak y = 0; x = ?
x*(1-x²-4y²) = 0
x - x³ - 4x*0² = 0
x - x³ = 0
x (1-x²) = 0
Bod [0;0] už máme v riešení, hľadáme teda:
1-x² = 0
x² = 1
x = ±1
a získavame ďalšie 2 body:
D [-1;0]
E [1;0]

Aby sme zistili, či v týchto 5 bodoch sú maximá (alebo minimá, alebov podstate nič), musíme urobiť 2. deriváciu - zmiešanú.
Keďže funkcia je spojitá na D(f), tak ∂²f/∂x∂y = ∂²f/∂y∂x; je teda jedno, ako budeme derivovať.
∂²f/∂x∂y = 2*e^(1-x²-y²) *(4-x²-y²) + 2y*e^(1-x²-y²) *(-2y*)*(4-x²-y²)+2y*e^(1-x²-y²) *(-2y) = po zjednodušení
= 2*e^(1-x²-y²) *(4-x²-11y²+2y²x²+2y^4)
a túto 2. deriváciu si dosadíme do všetkých bodov, ktoré sme našli, že tam môže byť maximum:
A [0; 0]: ∂²f/∂x∂y = 8e > 0 → tu je minimum (nie mína)
B [0; 1]: ∂²f/∂x∂y = -10 < 0 → tu je maximum - teda mína
C [0; -1]: ∂²f/∂x∂y = -10 < 0 → tu je maximum - teda mína
D [-1; 0]: ∂²f/∂x∂y = 6 > 0 → tu je minimum (nie mína)
E [1; 0]: ∂²f/∂x∂y = 6 > 0 → tu je minimum (nie mína)

V danej oblasti sú 2 míny: B [0; 1] a C [0; -1]. Ich vzdialenosť je 2
Komentáre:
Anna S.
potvrdzujem správnosť detailného riešenia kopiou nákresne v geogebre
Miroslav J.
"Podarilo" sa mi funkciu chybne zderivovať: tá zmiešaná derivácia má byť: ∂²f/∂x∂y = 2xe^(1-x²-y²)*(-2y)*(1-x²-4y²)+2xe^(1-x²-y²)*(-8y)= = 4xye^(1-x²-y²)*(x²+4y²-5) ∂²f/∂x² = 2*e^(1-x²-y²) *(4-x²-y²) + 2y*e^(1-x²-y²) *(-2y*)*(4-x²-y²)+2y*e^(1-x²-y²) *(-2y) = 2*e^(1-x²-y²) *(4-x²-11y²+2y²x²+2y^4) ∂²f/∂y² = 2e^(1-x²-y²)*(4-x²-4y²)+2ye^(1-x²-y²)*(-2x)*(4-x²-4y²) + 2ye^(1-x²-y²)*(-8y) a vyrátame Hessián pre naše body: D(A) > 0 D(B) < 0 D(C) < 0 D(D) > 0 D(E) > 0 Záver je správne
Prílohy:
Answer image
Unabhängigkeit 17. Februar 2008 (von Serbien). Einen Tag nach der Unabhängigkeitserklärung erkannten als erste Staaten Großbritannien, Frankreich, die USA, die Türkei, Albanien, Afghanistan und Costa Rica die Unabhängigkeit des Kosovo an.Deutschland folgte am 20., die Schweiz und Österreich am 27. Februar. Bis Ende November 2012 haben 96 der 193 UN-Mitgliedstaaten die Unabhängigkeitserklärung anerkannt. Andere EU-Staaten wie Spanien, die Slowakei und Rumänien, aber auch Großmächte wie Russland und China haben dagegen erklärt, die Unabhängigkeit Kosovos nicht anerkennen zu wollen.