2変数関数の極値
■問題
次の関数の極値を求めよ.
■答
で極小値
をとる.
■ヒント
2変数関数の極値の定理1を使用する.
与えられた関数を
でそれぞれ偏微分し,連立方程式
とし,その解を求める.
更に
,
,
をそれぞれ求め
を計算して極値を判定する.
■解説
与式を
で偏微分(偏導関数の定義より,
を定数とみなして
で微分)すると
次に
を
で偏微分(偏導関数の定義より,
を定数とみなして
で微分)すると
両者を連立させる.
(1)から
,
これを(2)に代入する.
,,
,より
,
(∵
ここを参照)
◇
の時
この関係を(1)に代入して
,,(2倍角の公式を使用する),
より
,よって
この方程式を解く.
,,
の条件から,これを満たす
は
ここを参照
の関係から,極値をとる候補は
の1点となる.
◇
の時
この関係を(1)に代入する.
,
,
,
より,
のとき解なし.
次に
,
,
をそれぞれ求める.
における,の値は
これを元に各点における
を求める.
●点
においては
以上より,
から点
で極小となる.
この点での値は
従って,この関数は点
で極小値
をとる.
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最終更新日:
2023年9月22日