В П Лавринчук - Вища математика загальний курс частина 2 математичний аналіз і диференціальні рівняння - страница 124

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281 

У випадку функції z = f (х, y) з рівнянням зв'язку р(х, у) = 0 функція Лагранжа має вигляд

 

Ь(х, у; X) = f (х, у) + Xp(^,

 

Система (3) складається з трьох рівнянь:

дЬ(х,у; X) 0 дЬ(х,у; X) 0 ( ) 0
~^х— = 0,                   ду      =0, р(х,у)=0

Нехай    , у , X - будь-який розв'язок цієї системи і

 

др(  , у )       др( , у )дх ду

др(хо,уо)   д2Ь(хо,уо; Xo)      д2Ь(хо,уо; Xo)

д                    д 2                    д ду

др(хо,уо)   д2Ь(хо,уо; Xo)        д2Ь(хо,уо; Xo)
ду              д ду ду2

Якщо а < 0, то функція z = f (х,у) має в точці (хо; уо) умовний максимум; якщо а > 0 - умовний мінімум.

Приклад 5. Знайти умовний екстремум функції z = х + при х2 + у2 = 5.

А Складемо функцію Лагранжа: Ь(х,у; X) = x+2y+X(x2 +у2 5).

дЬ дЬ Маємо —— = 1 + 2Xx, —— = 2 + 2Xy, а тому система (3) набуває дх ду

вигляду

1          + 2Xx = 0,

2  + 2Xy = 0, х2 + у2 = 5^

 

Ця система має два розв'язки: хі = —1, у\ = —2, Xi = 2; х2 = 1,

у2 = 2, X2 = 2.

д2 Ь           д2 Ь д

Оскільки -—2 = 2X      = 0, ——,2 = 2X, то d?b = 2X(dx2 + dy2).

дх2          дхду ду2

При Xi = 2 маємо, що d2Ь > 0. Тому функція має умовний міні­мум у точці ( 1; —2) і zmin = —5. При Xi = ^ другий диференціал (?Ь < 0, а це означає, що функція має умовний максимум у точці

(1;2) і zmax = 5.

Проведемо це розв'язування по-іншому. Нехай р(х,у) = х2 +

2                  др              др                                      др( 1, —2)

у2 5. Тоді= 2х, = 2у. Очевидно, що----------- =

дх              ду дх

др—і, —2) =      д2ь(—1,—2;І1) = ^ д2Ь(—1, —2;2) = o,

у                               х2                             х у

 

 

 

 

 

25

д


0

—2 -4


 

-2 -4

10 01 20 > 0,тобто функція має умовний мінімум у точці ( — 1; —2). Аналогічно для точки (1; 2) і А 2 = — —Д


0

2

4


2

—1 0 4 0

1


—20 < 0,тобто (1; 2) є точкою умовного максимуму.

Приклад 6. Фірма виробляє два види товарів Si і S2 у кілько­стях відповідно x і y. Функція витрат має вигляд C = 10x + xy + 10y, а функції попиту на ці товари мають відповідно вигляд pi = 50— x+y і Р2 = 30 + 2x у. Крім того, фірма зв'язана обмеженням x + у = 15. Знайти максимальний прибуток, який одержить фірма при реаліза­ції товарів Si і S2.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281 


Похожие статьи

В П Лавринчук - Вища математика загальний курс частина 2 математичний аналіз і диференціальні рівняння