Question

Найти экстремумы функции двух переменных
z=x^2-xy^3+3x^2+y^2-1

Answer 1

Добрый день! Рад принять роль учителя и помочь вам разобраться с этим математическим вопросом.

Для начала, нам необходимо найти экстремумы функции двух переменных z=x^2-xy^3+3x^2+y^2-1. Чтобы это сделать, мы воспользуемся частными производными.

Возьмем частную производную по x для функции z:
∂z/∂x = 2x - y^3 + 6x.

И частную производную по y:
∂z/∂y = -3xy^2 + 2y.

Теперь найдем точки, где обе частные производные равны нулю, так как экстремумы функции могут находиться только в таких точках.

∂z/∂x = 2x - y^3 + 6x = 0,
∂z/∂y = -3xy^2 + 2y = 0.

Для удобства, скомбинируем два уравнения:
2x + 6x = y^3,
8x = y^3.

Теперь возведем обе части уравнения в куб:
(8x) ^ (1/3) = y.

Теперь мы выразили y через x. Подставим это значение в первое уравнение:
2x - (8x)^(1/3)^3 + 6x = 0,
2x - 8x + 6x = 0,
0 = 0.

Такое уравнение 0 = 0 не дает нам значений для x и y. Это означает, что у этой функции нет экстремумов в привычном понимании.

Однако, мы можем проанализировать поведение функции каких-то числовых значений.
Обращу внимание, что члены x^2 и y^2 положительны, а член -xy^3 всегда отрицателен. Поэтому прибавление этих членов может оказать влияние на функцию. Это означает, что график функции будет иметь форму "чаши" и функция будет иметь минимум в вершине этой чаши.

Тем самым, мы можем сделать вывод, что функция z имеет минимум (0, 0).

Я надеюсь, что мой ответ был понятным и информативным для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, обратитесь ко мне. Буду рад помочь!