Tema

[Resuelto] 19/12/09- Ej. 1 2do P

1 respuestas 4854 visitas

Buenas.

Mi primer post en el foro xD, subo el ejercicio 1 del ultimo parcial que tomaron.
Tengo el recuperatorio mañana asi que me quedo hasta tarde estudiando, si alguien responde joya. Cuando tenga mas tiempo paso por alumnos a presentarme.

$$\texttrm { Considere\; la\; funcion\; } $f:\mathbb{R^2}\rightarrow\mathbb{R}$ \;la\; funcion\; dada\; por: }$$
$$$f(x,y)=xye^{-(x^2+y^2)/2}$$

Hallar los maximos y minimos de f en el conjunto en \($S=\{(x, y) \in \mathbb{R}^2 : \|(x,y)\|\leq 1\}\)

Editado 1 vez.

Antes que nada tenes que aclarar que como estas en un compacto sabes que vas a encontrar máximos y mínimos.
Este con multiplicadores puede llegar a ser un cancer, pero si miras atentamente el exponente de \(e^{x^2+y^2}\) vas a sospechar que con un cambio de variables y parametrizando, la cosa puede mejorar.
Pero veamos la restricción que te dan, dice \(||(x,y)||\leq 1\), que es la norma menor o igual a 1, esto es una bola con el borde, pues \(x^2+y^2\leq 1^2\)
Encontrar los puntos en el interior es fácil, es solo ver donde se anula el gradiente que es en (0,0).
Movamonos por la circunferencia, para hacer esto vamos parametrizar:

$$\sigma(t)=(r.cos(t),r.sen(t))$$
Pero el radio es 1, lo reemplazamos en la parametrización.
$$\sigma(t)=(cos(t),sen(t))$$

Ahora componemos la función de la que queremos averiguar máximos y minimos con la parametrización.
Entonces:

$$(f\circ \sigma (t))=cos(t)sen(t)e^{-(cos^2(t)+sen^2(t))/2}$$
$$(f\circ \sigma (t))=cos(t)sen(t)e^{-\frac{1}{2}}$$
Derivamos esa composición de 1 sola variable
$$(f\circ \sigma (t))'=(-sen(t)sen(t)+cos(t)cos(t))e^{-\frac{1}{2}}$$
Y lo igualamos a 0
$$-sen(t)sen(t)+cos(t)cos(t))e^{-\frac{1}{2}}=0$$
$$-sen(t)sen(t)+cos(t)cos(t))=0$$
$$cos^2(t)=sen^2(t)\Leftrightarrow cos(t) =\pm sen(t)\Leftrightarrow t=\pm \frac{1}{\sqrt2}$$
Entonces, tus puntos críticos serían: \((0,0);(\frac{1}{\sqrt2},\frac{1}{\sqrt2});(-\frac{1}{\sqrt2},\frac{1}{\sqrt2});(\frac{1}{\sqrt2},-\frac{1}{\sqrt2});(-\frac{1}{\sqrt2},-\frac{1}{\sqrt2})\) Para evaluar los puntos del tipo \((\frac{1}{\sqrt2},\frac{1}{\sqrt2})\) usa la composición. Finalmente creo que el (0,0) no es ni máximo ni mínimo y los puntos de la circunferencia que tienen signos alternados son mínimos y los que tienen el mismo signo son máximos. Evalualos pero hay 2 máximos y 2 mínimos.
Firma

Hoy esta muerto y con él, cuanta memoria se apaga...