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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 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

 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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学生スタッフ作成

最終更新日: 2023年9月22日