質問<3203>2006/5/24
from=ひさえ
「極値」


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2006/5/28
from=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2006/6/5
from=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2006/6/7
from=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2006/9/26
from=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2006/9/28
from=wakky


z=f(x,y)=x^2-3(x+1)y^2+3y^4
z_x=2x-3y^2,z_y=-6(x+1)y+12y^3
2x-3y^2=0,-6(x+1)y+12y^3=0を解くと
(x,y)=(0,0),(3,±√2)
z_xx=2>0,z_xy=-6y,z_yy=36y^2-6(x+1)
H(x,y)=z_xx・z_yy-(z_xy)^2
      =36y^2-12x-12 とおくと
H(0,0)=-12<0,H(3,±√2)=24>0
よってzは(x,y)=H(3,±√2)で極小となり
極小値は
f(3,±√2)=-3
計算誤りがあったらすみません。


お便り2006/10/1
from=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+3y^4 の極値

fx(x,y)=2x^2-3y^2=0 と fy(x,y)=-6(x+1)y+12y^3 を解くと
(x,y)=(0,0),(3,±√2)
また
A=fxx(x,y)=2  B=fxy(x,y)=-6y  C=fyy(x,y)=36y^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,±√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。