Какие значения x и y дают условные экстремумы функции z = x + 2y, если x^2 + y^2 = 5?
Tainstvennyy_Mag
Чтобы найти значения x и y, при которых функция z = x + 2y достигает условных экстремумов при условии x^2 + y^2 = 1, мы можем использовать метод множителей Лагранжа. Этот метод поможет нам найти точки экстремума, учитывая заданное условие.
Шаг 1: Составим функцию Лагранжа. Для этого введем множитель Лагранжа λ:
L(x, y, λ) = x + 2y + λ(x^2 + y^2 - 1)
Шаг 2: Найдем частные производные функции Лагранжа по x, y и λ и приравняем их к нулю:
∂L/∂x = 1 + 2λx = 0
∂L/∂y = 2 + 2λy = 0
∂L/∂λ = x^2 + y^2 - 1 = 0
Шаг 3: Решим полученную систему уравнений. Сначала найдем значения λ из первых двух уравнений:
1 + 2λx = 0
2 + 2λy = 0
Отсюда получаем:
λ = -1/(2x)
λ = -1/(2y)
Подставим λ в третье уравнение:
x^2 + y^2 - 1 = 0
Шаг 4: Решим полученное уравнение с подстановкой значения λ:
x^2 + y^2 - 1 = 0
(2y)^2 + y^2 - 1 = 0
4y^2 + y^2 - 1 = 0
5y^2 = 1
y^2 = 1/5
y = ±√(1/5)
Теперь найдем значение x, подставив найденное значение y в первое уравнение:
1 + 2λx = 0
1 + 2(-1/(2y))x = 0
1 - x/y = 0
x = y
Таким образом, получаем две точки экстремума:
Точка 1: x = √(1/5), y = √(1/5)
Точка 2: x = -√(1/5), y = -√(1/5)
Эти значения x и y дают условные экстремумы функции z = x + 2y при условии x^2 + y^2 = 1.
Шаг 1: Составим функцию Лагранжа. Для этого введем множитель Лагранжа λ:
L(x, y, λ) = x + 2y + λ(x^2 + y^2 - 1)
Шаг 2: Найдем частные производные функции Лагранжа по x, y и λ и приравняем их к нулю:
∂L/∂x = 1 + 2λx = 0
∂L/∂y = 2 + 2λy = 0
∂L/∂λ = x^2 + y^2 - 1 = 0
Шаг 3: Решим полученную систему уравнений. Сначала найдем значения λ из первых двух уравнений:
1 + 2λx = 0
2 + 2λy = 0
Отсюда получаем:
λ = -1/(2x)
λ = -1/(2y)
Подставим λ в третье уравнение:
x^2 + y^2 - 1 = 0
Шаг 4: Решим полученное уравнение с подстановкой значения λ:
x^2 + y^2 - 1 = 0
(2y)^2 + y^2 - 1 = 0
4y^2 + y^2 - 1 = 0
5y^2 = 1
y^2 = 1/5
y = ±√(1/5)
Теперь найдем значение x, подставив найденное значение y в первое уравнение:
1 + 2λx = 0
1 + 2(-1/(2y))x = 0
1 - x/y = 0
x = y
Таким образом, получаем две точки экстремума:
Точка 1: x = √(1/5), y = √(1/5)
Точка 2: x = -√(1/5), y = -√(1/5)
Эти значения x и y дают условные экстремумы функции z = x + 2y при условии x^2 + y^2 = 1.
Знаешь ответ?