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22E.2 lokale Minima einer Funktion zweier Veränderlicher suchen


CC-BY-NC-SA 3.0

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dieseFunktion hier wieder von zwei veränderlichendiese FunktionX Vorderradplus X Yminusfünf XplusY ins Quadratminus vier Yplus dreihat diese Funktion an irgendeiner Stelle X YX Y aus dem März zwei ein lokales Minimumwenn jawound Begründungder Teil mit den ersten Ableitungenich suche eine Stelle mit horizontalerTangentialebeneist ?? sich gar nicht dass sie sofort die zweiten Ableitungen ausrechnenwir suchen erst malgibt es eine Stelle mit horizontaler Tangentialebenewenn es keine solche Stelle gibtPunkt lokales Minimum suche ich servusso ein Teilwenn es keine Stelle mit horizontaler Initialebenegibt?? bin ich schon fertigdas heißtwenn ich zu Beginn sofort die zweiten Ableitungen aus rechnerisch zu viel gemacht werde ?? gar nicht gebrauchtnur die ersten Ableitungen ausrechnenwas ist die partielle Ableitungnach Xzwei XplusYminus fünfist die partielle Ableitung nach X die partielle Ableitung nach Ydas Inserat fällt weg da steht ein X nur noch fünf X nicht raus hier steht zwar Yminus vierjetzt suche ich nach einer Stelle mit horizontaler Tangentialebenedie partielle Ableitung nach X soll Null sein und die partielle Ableitung nach Y soll Null sein das heißt zwei X plus Yminusfünf oder gleich verzögerte Schrank zeigt Position ist gleich fünfund Expo zwei Yist gleichvieran den Ausgleich im System netterweisebei die Funktion so simpel gewählt wird ?? mit Sinus und Wurzel vorkämedas ganz fürchterlich diese Fusion so simpel das wird einfach länger als ein System kriegenwenn ich verlange dass Dekadenz gleich null ist der Nullvektor istdasselbe also nicht verlangen dass sie Singer Gleichzeichen erfüllteszu Übung für dich das mal mit Kramer lösen ist ein bisschen übertrieben das mit Kramer zu lösen aberist so lange her wie sieht das auswenn sie das mit Kramer lösenundgenauso die Determinante der Koeffizientenmatrixzwei eins eins zwei zwei eins eins zwei besonders selbe zwei eins eins zwei oben für das X ersetzen Sie die erste Spalteder Koeffizienten Determinante durch die in Homogenität fünf vier zwei Trennstrich eins zweiY ersetzen Sie die zweite Spaltedurch die in Homogenitäterste Spalte beim Stehenist ein bisschen über Candida dieses Gleichungssystemmit Kramer zu lösen aber offensichtlich muss ?? wiederholtbekriegen dann also fünfmal zweiin zehn minus vier sechsdurchund steht zweimal zweiund vier minus einmal eins drei sechs Drittel also X ist gleich zweiam sie anders auch rausgekriegtund hier steht dann zweimal vier sind achtminusfünf tausend dreiunten weiterhin drei ist einsX ist gleich eins Y ist gleich einses gibt nur eineStelleX Ymit horizontaler Tangentenämlich eine Stelle zwei einskönne man jetzt als Konsequenz zusammenfassenX Y ist gleichzweieinsnur diese stelle ich jetzt noch interessantwenn ich lokales Minimum sucheBeistrichdas ist eine Zahl eben horizontal sein muss nur diese Stelleist interessant alles andere kann es schon nicht gewesen seinPunkt jetzt guckt man sich dann eben an dieser Stelle die Hesse Matrix andieHesse Matrix zu bestimmen die zweiten Ableitungendie zweite Ableitung nach X X oder meiner X ableitenBeistrich jene zwei ?? draus ?? fliegt raus die zweite Ableitung nach XDoppelkreuzabgeleitetist gleich zweiund zwar konstant gleich zwei dass es interessantdas es unüblichbekommt Konstanz zwei raus könnte auch stehenzwei plus irgendwasWasser von X abhängt oder abhängt ob es tatsächlich konstant zwei bitte zweimal nach Y ableitenkommt auch zwei raus auch Konstanz zweiÜberraschung dass das Blickfeld allesund die gemischte Ableitungnach X und danach Yoder umgekehrtnach Yund danach Xdie nach X um andere Apps ableiten ist eins oder die nach Y noch mal nach X ableiten ist auch gleich eins wie sich das gehörtpro Berechnung eingebautwird es jetzt das Hesse Matrix konstant ist ?? gar nicht von X und Y ab dies nicht nur an zwei eins Gleichnissen zahlenund überall schreibe ich dann zudass es kein irritiert hieralso ist die Hesse Matrix was hinschreiben zweizweiund quer steht eins einsdes Gerichts um ein Kriterium zurückwas weiß ich über die Hesse Matrixwenn die Determinanteder Hesse Matrix positivist?? dritter null zwischen?? habe zwei Chancen lokales Minimumlokales Maximumder dritte Fall ist auf jeden Fall nicht die Determinantenegativ die Determinante ist positivhiervonunterschreiben die Determinante davon zwei eins eins zwei ist zweimal zwei minus einmal einsalso dreieindeutig positivich habe einen lokales Extremumdiesen Fall oder diesen Falleiner dieser beiden Fälle muss es seinund in der Matrix besteht im links oben und rechts unten eine positive Zahl ist dieser Fall ein lokales Minimum wie gewünscht die Frageweiherhat diese Funktion an irgendeiner Stelle ein lokales Minimumdas können wir jetzt Jahrensei der oben ist positiv und das jetzt beides zusammen nehmen die Determinante ist positiv und auf der Diagonalen stehtlinks oben eine positive Zahlsowieso auchdann wissen wir es ist garantiert ein lokales Minimumgefragtalles gibt für diese Funktion eine Stelle mit einer Galminimumnämlich die bei zwei eins und sieht keine andereWahl es gibt keine andere Stelle mit horizontaler Tangentialebenekann nirgendwo anderslokales Minimum sein