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Máximo e mínimo com duas Variáveis

Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor rhmgh » Sáb Nov 24, 2012 08:19

z=x^4+y^4-2x^2 - 4xy-2y^2

o prof deu esse e alguns outro exercícios para estudar em casa, esse eu estou com dificuldade para fazer porque depois que eu derivo em relação a x e a y faço o sistema e somo as duas equações está dando x = y e ai eu não consigo descobrir a discriminante será que alguém consegue me ajudar?
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor MarceloFantini » Sáb Nov 24, 2012 15:55

Você poderia mostrar suas contas? Não necessariamente está errado, pela sua descrição parece que faltam algumas contas.
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor rhmgh » Sáb Nov 24, 2012 23:25

posso sim, vamos lá

dz/dx = 4x^3 - 4x - 4y
dz/dy = 4y^3 - 4x - 4y

somei as 2, deu:

4x^3 - 4y^3 = 0
4x^3 = 4y^3
x^3 = 4y^3/4
x = \sqrt{y^3} (aqui é raiz cubica ta, eu não consegui fazer o simbolo)

e ai vai ficar:

x = y

fazendo as derivadas de segunda ordem:

dz^2/dx^2 = 12x^2 - 4 = A
dz^2/dy^2 = 12y^2 - 4 = C
dz^2/dxdy = -4 =B

Delta = A*C - B^2

(12x^2 -4) * (12y^2 -4) -(-4)^2

eu travei aqui, não sei como continuar
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor MarceloFantini » Dom Nov 25, 2012 19:30

Vamos lá. Primeiro, vamos corrigir sua notação: a que usou significa derivada total, enquanto a correta para derivadas parciais é \frac{\partial f}{\partial x}. Então

\begin{cases}
\frac{\partial z}{\partial x} = 4x^3 -4x -4y = 0, \\
\frac{\partial z}{\partial y} = 4y^3 -4x -4y =0.
\end{cases}

Subtraindo você encontrou que x=y. Substituindo na primeira equação vem 4x^3 -4x -4x = 4(x^3 -2)=0, logo x = y = \sqrt[3]{2} e o par (\sqrt[3]{2}, \sqrt[3]{2}) talvez seja máximo ou mínimo.

Calculando as derivadas de segunda ordem temos

\begin{cases}
\frac{\partial^2 z}{\partial x^2} = 12x^2 -4, \\
\frac{\partial^2 z}{\partial y^2} = 12y^2 -4, \\
\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = -4.
\end{cases}

Logo o Hessiano será H(x,y) = (12x^2 -4) \cdot (12y^2 -4) - (-4)^2. Substituindo o ponto (\sqrt[3]{2}, \sqrt[3]{2}) temos que H(\sqrt[3]{2}, \sqrt[3]{2}) > 0, portanto um ponto de mínimo local.
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor rhmgh » Ter Nov 27, 2012 08:52

MarceloFantini escreveu: 4x^3 -4x -4x = 4(x^3 -2)=0

não entendi aqui! :S
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor MarceloFantini » Ter Nov 27, 2012 19:09

Note que 4x^3 -4x -4x = 4x^3 - 8x = 4(x^3 -2) = 0. Eu apenas pulei uma passagem.
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Re: Máximo e mínimo com duas Variáveis

Mensagempor rhmgh » Ter Nov 27, 2012 23:00

MarceloFantini escreveu:Note que 4x^3 -4x -4x = 4x^3 - 8x = 4(x^3 -2) = 0. Eu apenas pulei uma passagem.


ahhhhhh tahh, e também agora que eu percebi que como o x = y você subsituiu ali, não tinha pensado assim ... dããã ... kkk

valeu cara, muito obrigado! :D
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}