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[Resuelto] P:5-Ej.:25

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Para las siguientes funciones, encontrar los puntos críticos y anallizar cuáles son máximos, mínimos locales o puntos de ensilladura. Si fuera necesario relice el mapa de gradientes para analizar lo pedido.

a)\(f(x,y)=(2x+1-y)^2\)

\(\bigtriangledown f(x,y)=(4(2x+1-y), -2(2x+1-y))=(0,0)\)

$$4(2x+1-y)=0\quad\Leftrightarrow\quad y=2x+1$$
$$-2(2x+1-y)=0\quad\Leftrightarrow\quad y=2x+1$$

Puntos críticos: \((x,2x+1)\)

\(f(x,2x+1)=0\) y \(f(x,y)=(2x+1-y)^2\geq0\)

Entonces \((x,2x+1)\) es una recta de mínimos absolutos
b)\(f(x,y)=x^2-y^2-xy+3x+3y+1\)

\(\bigtriangledown f(x,y)=(2x-y+3,-2y-x+3)=(0,0)\)

$$2x-y+3=0\quad\Leftrightarrow\quad y=2x+3$$
$$-2y-x+3=0\quad\Leftrightarrow\quad -2(2x+3)-x+3=0\quad\Leftrightarrow\quad -5x-3=0$$

Entonces mi punto crítico es \((\frac{-3}{5},\frac{9}{5})\)

$$Hf(x,y)=\left(\begin{matrix}2 & -1 \\ -1 & -2\end{matrix}\right)$$
y su determinante es negativo, así que \((\frac{-3}{5},\frac{9}{5})\) es un punto silla h)\(f(x,y,z)=xy+z^2\) \(\bigtriangledown f(x,y,z)=(y,x,2z)\) Punto crítico: \((0,0,0)\)

Analizo la función en torno al punto \((0,0,0)\)

$$f(0,0,0)=0$$
voy a ver qué pasa en \(f(0,0,h)\) con \((0,0,h)\in{\mathbb{R}}^3/||(0,0,h)||<\delta\)
$$f(0,0,h)=h^2>0$$
Ahora veo qué pasa en \(f(h,-h,0)\) con \((h,-h,0)\in{\mathbb{R}}^3/||(h,-h,0)||<\delta\)
$$f(h,-h,0)=-h^2<0$$

Entonces el \((0,0,0)\) es punto silla
j)\(f(x,y)x^2-2xy^2+y^4-y^5\)
\(\bigtriangledown f(x,y)=(2x-2y^2,-4xy+4y^3-5y^4)\)
Punto crítico: \((0,0)\)

Voy a ver qué pasa en \(f(h,0)\) con \((h,0)\in{\mathbb{R}}^2/||(h,0)||<\delta\)

$$f(h,0)=h^2>0$$
Ahora veo qué pasa en \(f(h^2,h)\) con \((h^2,h)\in{\mathbb{R}}^2/||(h^2,h)||<\delta\)
$$f(h^2,h)=h^4-2h^4+h^4-h^5=-h^5<0$$

El (0,0) es un punto silla

k)\(f(x)=\frac{1}{1+||x||^2}\quad x\in{\mathbb{R}}^n\)
Las derivadas parciales de \(f(x)\) son de la pinta:

$$\frac{\partial f}{\partial x_{i}}(x_{1},...,x_{n})=\frac{-2x_{i}}{(1+||x||^2)^2}$$
así que para anular el gradiente basta que \((x_{1},...,x_{n})=(0,...,0)\)

\(f(x)=\frac{1}{1+||x||^2}\leq1\) pues \(||x||^2\geq 0\)

$$f(0)=1$$
$$f(0)\leq f(x)$$

Luego \((0,...,0)\) es un máximo absoluto

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"Locura es hacer siempe lo mismo y esperar diferentes resultados" Albert Einstein
"Most People are other people. Their thoughts are someone elses opinions, their lives a mimicry, their passions a quotation" Oscar Wilde

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en el k \(f(x)\leq 1\)

y el b no te queda negativo el det

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no,no, el b está bien, pasa que le chingue en el menos del 2 =P. Ahi lo corregi ^^. El det es negativo

El k lo corregi también, gracias ^^