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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - lokale extrema
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lokale extrema: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:30 Fr 15.10.2010
Autor: x61

Aufgabe
[mm] z=f(x,y)=x^3y^2(1-x-y) [/mm]
Bestimmen sie die Extremstellen und Werte von f. Geben sie an ob Maxima oder Minima vorliegen

Hallo,

Im Prinzip weiß ich, was zu tun ist.
Mein Problem ist die Bestimmung der Nullstellen von [mm] f_x [/mm] und [mm] f_y [/mm]

Zuerst bilde ich mal die partiellen Ableitungen:

[mm] f_x=3x^2y^2-4x^3y^2-3x^2y^3 [/mm]
[mm] f_x_x=6xy^2-12x^2y^2-6xy^3 [/mm]
[mm] f_y=2x^3y-2x^4y-3x^3y^2 [/mm]
[mm] f_y_y=6x^3-2x^4-6x^3y [/mm]
[mm] f_x_y=f_y_x=6x^2y-8x^3y-9x^2y^2 [/mm]

SO
[mm] f_x=0 [/mm]  man kann ja schon sehen das für [mm] x_1= [/mm] 0 oder [mm] y_1=0 f_x=0 [/mm] ist
[mm] f_y=0 [/mm]

Ich fange einfach mal mit [mm] f_x [/mm] an und klammere [mm] x^2 [/mm] aus
[mm] =x^2(3y^2-4xy^2-3y^3)=0 --->x_1=x_2=0 [/mm]

jetzt klammere ich [mm] y^2 [/mm] aus
[mm] y^2(3-4x-3y)=0 [/mm]  also auch [mm] y_2=0 [/mm]
nach x auflösen:
[mm] x=\bruch{1}{4}(-3y+3) [/mm]


jetzt setzt ich xn [mm] f_y [/mm] ein:
[mm] =2(\bruch{3}{4}-\bruch{3}{4}y)^3y-2((\bruch{3}{4}-\bruch{3}{4}y)^4y-3(\bruch{3}{4}-\bruch{3}{4}y)^3y^2 [/mm] ----> [mm] y_3=1;x_3=0 [/mm] ( ich glaube der Wert bringt nichts, da im Falle x oder y = 0 der andere Wert beliebige Werte annehmen kann )
.
.
.
[mm] y=-\bruch{2}{3} [/mm]

[mm] y_4=-\bruch{2}{3}; x_4=-\bruch{5}{4} [/mm]


Wenn ich [mm] f_y=0 [/mm] nach x auflöse
[mm] x=1-\bruch{3}{2}y [/mm]  und auch hier sieht man das die [mm] x_1=x_2=_x3=0 [/mm] ist.

Wenn ich nun hier x in [mm] f_x [/mm] einsetzte
.
..
[mm] y=\bruch{1}{3}-----> x=\bruch{1}{2} [/mm]



Würde mir vielleicht jemand sagen ob ich das so richtig gemacht habe. Und die x und y - Werte stimmen ?



        
Bezug
lokale extrema: zu kompliziert
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:42 Fr 15.10.2010
Autor: Roadrunner

Hallo x61!


Ich erhalte andere Werte. Aber Du rechnest m.E. auch zu kompliziert.


> Zuerst bilde ich mal die partiellen Ableitungen:
>  
> [mm]f_x=3x^2y^2-4x^3y^2-3x^2y^3[/mm]
>  [mm]f_x_x=6xy^2-12x^2y^2-6xy^3[/mm]
>  [mm]f_y=2x^3y-2x^4y-3x^3y^2[/mm]
>  [mm]f_y_y=6x^3-2x^4-6x^3y[/mm]
>  [mm]f_x_y=f_y_x=6x^2y-8x^3y-9x^2y^2[/mm]

Stimmt fast alles. Bei [mm]f_{yy}[/mm] erhalte ich [mm]\red{2}*x^3 \ ...[/mm] .


> Ich fange einfach mal mit [mm]f_x[/mm] an und klammere [mm]x^2[/mm] aus
>  [mm]=x^2(3y^2-4xy^2-3y^3)=0 --->x_1=x_2=0[/mm]

[ok] Klammere als erstes bei [mm]f_x[/mm] und [mm]f_y[/mm] weitestgehend aus.

Damit ergibt sich jeweils [mm]x \ = \ 0[/mm] oder [mm]y \ = \ 0[/mm] .

Es verbleibt folgendes Gleichungssystem:

[mm]\vmat{ 3-4x-3y & = & 0 \\ 2-2x-3y & = & 0 } [/mm]


Gruß vom
Roadrunner



Bezug
                
Bezug
lokale extrema: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:15 Fr 15.10.2010
Autor: x61

Danke !!

Also hätte ich am Ende nur die Punkt
[mm] P_1(0;0) [/mm]
[mm] P_2(0;0) [/mm]
[mm] P_3(1/2;1/3) [/mm]

zu untersuchen ?

Bezug
                        
Bezug
lokale extrema: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:53 Fr 15.10.2010
Autor: schachuzipus

Hallo x61,

> Danke !!
>
> Also hätte ich am Ende nur die Punkt
> [mm]P_1(0;0)[/mm]
> [mm]P_2(0;0)[/mm]

Hmmm, wenn $x=0$ ist, so ist $y$ doch beliebig wählbar, diese Produkte mit den x,y-Potenzen bleiben doch 0

Umgekert genauso: [mm] $y=0\Rightarrow x\in\IR$ [/mm] beliebig

> [mm]P_3(1/2;1/3)[/mm] [ok]
>
> zu untersuchen ?

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
lokale extrema: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 14:15 Fr 15.10.2010
Autor: x61


> Hallo x61,
>  
> > Danke !!
>  >

> > Also hätte ich am Ende nur die Punkt
> > [mm]P_1(0;0)[/mm]
> > [mm]P_2(0;0)[/mm]
>  
> Hmmm, wenn [mm]x=0[/mm] ist, so ist [mm]y[/mm] doch beliebig wählbar, diese
> Produkte mit den x,y-Potenzen bleiben doch 0
>  
> Umgekert genauso: [mm]y=0\Rightarrow x\in\IR[/mm] beliebig


Das bedeutet also, daß ich nur den Punkt [mm] P_3 [/mm] untersuchen muss?!

>  
> > [mm]P_3(1/2;1/3)[/mm] [ok]
>  >

> > zu untersuchen ?
>
> Gruß
>  
> schachuzipus
>  


Bezug
                                        
Bezug
lokale extrema: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:20 So 17.10.2010
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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