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Differentialrechnung von f(x,y)

Frage: Differentialrechnung von f(x,y)
(5 Antworten)

 
Hi,


die Aufgabe lautet: Bestimmen Sie für die Funktion f(x,y) = 3x + 2y die globalen Extremwerte auf der Ellipse {(x,y) : 2x^2 + 3y^2 <= 3}

Wie ist die Aufgabe zu verstehen? Kann damit rein gar nichts anfangen.
GAST stellte diese Frage am 31.05.2012 - 17:30


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Antwort von v_love | 31.05.2012 - 18:52
offensichtlich hat f keine lokalen extrema, da aber die ellipse kompakt ist und f stetig muss f auf der ellipse sein maximum und minimum annehmen, also müssen die extremwerte auf dem rand {(x|y)|2x²+3y²=3}=M liegen. das lässt sich auch mit hilfe des maximumprinzips für harmonische funktionen begründen.


nun zeigt man, dass M eine mannigfaltigkeit ist, also dass grad(2x²+3y²)<>0 für alle (x,y) aus M.

dann saz über lagrange multiplikatoren anwenden:
demnach existiert ein l aus R mit:
grad f+l*grad(2x²+3y²)=0, und ferner gilt natürlich 2x²+3y²=3 auf M.
das sind 3 gleichungen mit 3 unbekannten, die man lösen sollte.
dann gefundenen (x,y) in f einsetzen.

 
Antwort von GAST | 31.05.2012 - 23:28
Was sind lagrange multiplikatoren? Jedenfalls sehen die 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten dann so aus:
3 + l*4x = 0
2 + l*6y = 0
2x^2 + 3y^2 = 3

bekomme dann für x=-(1/8), y=1/18 und für l=6 heraus. Soweit richtig? Was stelle ich dann mit l an? Muss das auch irgendwo eingesetzt werden?

edit: hab mich irgendwo verrechnet, da die probe nicht hinhaut. ich versuch es morgen nochmal..

 
Antwort von GAST | 01.06.2012 - 15:17
Ok, hab mich zum thema lagrange multiplikatoren mittlerweile eingelesen. Trotzdem bekomm ich das gleichungssystem nicht gelöst (jedenfalls nicht algebraisch).


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Antwort von v_love | 01.06.2012 - 22:43
z.b. kann man die erste gleichung für x<>0 nach l auflösen in zweite gleichung einsetzen, mit dieser beziehung und gleichung 3 erhält man versch. paare (x,y), die das gleichungsystem erfüllen.

 
Antwort von GAST | 02.06.2012 - 17:50
ah ok :) danke, hat endlich hingehauen!

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