funciones de varias variables - wordpress.com · máximos mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6...

23
Máximos mínimos Juan Manuel Rodríguez Prieto

Upload: others

Post on 24-Jun-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos mínimos Juan Manuel Rodríguez Prieto

Page 2: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

9.52

19

28.6

38.1

47.6

57.1

66.7

76.2

85.7

95.2

105

105

105

105

114

114

114

114

124

124

124

124

133

133

133

133

143

143

143

143

152

152

152

152

162

162

162

162

171

171

171

171

181

181

181

181

190

190

190

190

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Donde tiene un máximo/minimo la función ? 2 2( , )f x y x y

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

100

50

100

150

200

x

x2 + y2

y

Al parecer tiene un minimo en (0,0)

Page 3: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

F tiene un máximo local en (a,b), si y F tiene un minimo local en (a,b), si y F tiene un punto de silla en (a,b), si

( , ) 0xxf a b2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

( , ) 0xxf a b2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

Page 4: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ? 2 2( , )f x y x y

( , )2

f x yx

x

( , )2

f x yy

y

Igualamos las derivadas a cero

( , )2 0

f x yx

x( , )

2 0f x y

yy

Obtenemos que x=0 y y=0

¿Cómo sabemos si (0,0) es un mínimo o un máximo?

Calculamos las segundas derivadas

2

2

( , )2

f x y

x

2

2

( , )2

f x y

y

2 ( , )0

f x y

x y

Page 5: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ? 2 2( , )f x y x y

2

2

( , )2

f x y

x

2

2

( , )2

f x y

y

2 ( , )0

f x y

x y

La segunda derivada con respecto a x es positiva Tenemos un mínimo

2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

Page 6: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ?

2 2( , ) 2 2 4f x y xy x y x y

-268

-268

-241

-241

-213

-213

-185

-185

-158

-158

-130

-130

-130

-103

-103

-103

-74.9

-47.3

-47.3-19.6

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10

-300

-200

-100

0

100

x

x y - 2 y - 2 x - x2 - y2 + 4

y

Page 7: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ?

2 2( , ) 2 2 4f x y xy x y x y

tiene un maximo en (-2,-2)

( , )2 2

f x yy x

x

( , )2 2

f x yx y

y

( , )2 2 0

f x yy x

x( , )

2 2 0f x y

x yy

2x y

2

2

( , )2

f x y

x

2

2

( , )2

f x y

y

2 ( , )1

f x y

x y

La segunda derivada con respecto a x es negativa y 2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

Page 8: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ? 2 2( , )f x y y x

Tiene un punto de silla

-81.8

-81.8

-63.6

-63.6

-45.5

-45.5

-27.3

-27.3

-9.09

-9.099.09

9.09

27.3

27.3

45.5

45.5

63.6

63.6

81.8

81.8

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10-100

-50

0

50

100

x

y2 - x2

y

Page 9: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10

-4000

-2000

0

2000

4000

x

3 x y2 - 15 y - 15 x + x3 + y3

y

-4.25e+03-3.8e+03

-3.36e+03

-2.91e+03

-2.91e+03

-2.46e+03

-2.46e+03

-2.01e+03

-2.01e+03

-1.57e+03

-1.57e+03

-1.12e+03

-1.12e+03

-671

-224

224

671

1.12e+03

1.12e+03

1.57e+03

1.57e+03

2.01e+03

2.01e+03

2.46e+03

2.46e+03

2.91e+03

2.91e+03

3.36e+033.8e+03

4.25e+03

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

3 3 2( , ) 15 15 3f x y x y x y xy Usar geogebra

Page 10: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

F tiene un máximo local en (a,b), si y F tiene un mínimo local en (a,b), si y F tiene un punto de silla en (a,b), si

( , ) 0xxf a b2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

( , ) 0xxf a b2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

2( , ) ( , ) ( , ) 0xx yy xyf a b f a b f a b

Page 11: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

Page 12: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? 2 2( , ) 9 2 4 4f x y x y x y

-500 -500-449

-449

-449-398-398

-398

-347

-347

-296

-296

-245

-245

-194

-194

-143

-143-92

-41

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

x

9 - 4 y - x2 - 4 y2 - 2 x

y

Page 13: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? 2 2( , ) 9 2 4 4f x y x y x y

( , )2 2

f x yx

x( , )

4 8f x y

yy

Igualamos las derivadas a cero

( , )2 2 0

f x yx

x

( , )4 8 0

f x yy

y

Obtenemos que x=-1 y y=-1/2

¿Cómo sabemos si (-1,-1/2) es un mínimo o un máximo?

Calculamos las segundas derivadas

2

2

( , )2

f x y

x

2

2

( , )8

f x y

y

2 ( , )0

f x y

x y

Page 14: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? ( , ) (1 )( )f x y xy x y

-1.65e+03-1.29e+03

-918

-551

-184

-184

-184

184

184

184

551

918

1.29e+03

1.65e+03

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10-100

-50

0

50

100

150

x

x + y + x y + 1

y

Page 15: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

Page 16: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? 2 2 2 2( , )f x y x y x y

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

100

500

1000

1500

x

1/(x2 y2) + x2 + y2

y

Page 17: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? ( , ) sin( ) sin( ) sin( )f x y x y x y

-10

-5

0

5

10

-10

-5

0

5

10-3

-2

-1

0

1

2

3

x

sin(x + y) + sin(x) + sin(y)

y

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-2.13

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.65

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-1.18

-0.709 -0.709 -0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.709

-0.236 -0.236 -0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

-0.236

0.236 0.236 0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.236

0.709 0.709 0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

0.709

1.18

1.18

1.18

1.18

1.18

1.18

1.18

1.18

1.18

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

2.13

2.13

2.13

2.13

2.13

2.13

2.13

2.13

2.13

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

Page 18: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

Page 19: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? 2 2( , ) 5 8 2 42 102Q x y x y xy x y

-10-5

0

510

-10

-5

0

5

10

-3000

-2000

-1000

0

1000

x

42 x + 102 y - 2 x y - 5 x2 - 8 y2

y

-3.06e+03-2.71e+03

-2.37e+03

-2.03e+03 -1.69e+03

-1.34e+03

-1e+03

-659

-659

-316

26.5

26.5

x

y

Curvas de nivel

-10 -5 0 5 10

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Page 20: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/ mínimo la función ? 2 2( , ) 5 8 2 42 102Q x y x y xy x y

( , )10 2 42

f x yx y

x

Igualamos las derivadas a cero

( , )10 2 42 0

f x yx y

x

Obtenemos que x=3 y y=6

¿Cómo sabemos si (3,6) es un mínimo o un máximo?

Calculamos las segundas derivadas

2

2

( , )10

f x y

x

2

2

( , )10

f x y

y

2 ( , )2

f x y

x yEs un máximo

Page 21: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla

Page 22: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla Donde tiene un máximo/minimo la función ? ( , , ) 2 2 2P p q r pq pr qr

2 2P

q rp

2 2P

p rq

Igualamos las derivadas a cero

2 2P

p qr

2 2 0P

q rp

2 2 0P

p rq

2 2 0P

p qr

Page 23: Funciones de Varias Variables - WordPress.com · Máximos Mínimos y puntos de silla 9.52 19 28.6 38.1 47.6 57.1 66.7 76.2 ... Donde tiene un máximo/minimo la función ? f x y x

Máximos Mínimos y puntos de silla