Tienes la expresión de la función de dos variables (observa que distribuimos los factores comunes):
f(x,y) = 4*x2*y - x3*y - x2*y2.
Observa que la función es diferencibale y, por lo tanto también continua, en R2, y que el dominio es una región cerrada y actoada, por lo que tienes que la función alcanza Máximo Absoluto y Mínimo Absoluto en la región; y los puntos correspondientes pueden encontrarse en el interior de la región o en su frontera, por lo que estudiaremos por separado cada caso.
1°)
Para el interior de la región, plantea las derivadas parciales de la función:
fx = 8*x*y - 3*x2*y - 2*x*y2,
fy = 4*x2 - x3 - 2*x2*y;
luego, planteas la condición de punto estacionario (observa que factorizamos las expresiones, y queda el sistema:
x*y*(8 - 3*x - 2*y) = 0 (1)
x2*(4 - x - 2*y) = 0 (2).
Observa que los factores x e y deben ser distintos de cero, porque corresponden a puntos ubicados en los ejes coordenados OY y OX, que no comparten puntos con la región interior.
Luego, haces pasajes de factores como divisores en ambas ecuaciones, y el sistema queda:
8 - 3*x - 2*y = 0
4 - x - 2*y = 0, aquí haces pasaje de término, y queda: 4 - 2*y = x (3);
luego, sustituyes la expresión señalada (3) en la primera ecuación, y queda:
8 - 3*(4 - 2*y) - 2*y = 0, distribuyes el segundo término, reduces términos semejantes, y queda:
-4 + 4*y = 0, aquí haces pasaje de término, y luego de factor como divisor, y queda: y = 1;
luego reemplazas en la ecuación señalada (3), y queda: x = 2;
por lo que tienes el punto A(2,1) que pertenece a la región interior.
2°)
Para la frontera, observa que tiene tres vértices, a lo que debes considerar como puntos críticos:
V1(0,0), V2(6,0) y V3(0,6);
luego, observa que tienes tres trazos, uno es un segmento incluido en el eje OX (cuya ecuación es y = 0), otro es un segmento incluido en el eje OY (cuya ecuación es: x = 0), y el tercero es un segmento incluido en la recta cuya ecuación es: x + y = 6;
luego, pasas a estudiar cada trazo por separado:
a)
y = 0, reemplazas en la expresión de la función, y queda:
f(x,0) = 0, que es una función constante, por lo que tienes que todos los puntos de este trazo: B(x,0) son críticos, con x comprendido entre 0 y 6;
b)
x = 0, reemplazas en la expresión de la función, y queda:
f(0,y) = 0, que es una función constante, por lo que tienes que todos los puntos de este trazo: C(0,y) son críticos, con y comprendido entre 0 y 6;
c)
x + y = 6, aquí haces pasaje de término, y queda: y = 6 - x (4),
luego sustituyes en la expresión de la función, y queda:
f(x) = 4*x2*(6 - x) - x3*(6 - x) - x2*(6 - x)2,
distribuyes y desarrollas términos, y queda:
f(x) = 24*x2 - 4*x3 - 6*x3 + x4 - 36*x2 + 12*x3 - x4,
reduces términos semejantes (observa que tienes cancelaciones), ordenas términos, y queda
f(x) = 2*x3 -12*x2,
luego, planteas la expresión de la función derivada, y queda:
f ' (x) = 6*x2 - 24*x,
luego, plantea la condición de punto crítico:
f ' (x) = 0, sustituyes en el primer miembro, y queda:
6*x2 - 24*x = 0, que es una ecuación polinómica cuadrática cuyas soluciones son:
x = 0, sustituyes en la ecuación señalada (4) y queda: y = 6, que corresponde al vértice V3(0,6);
x = 4, sustituyes en la ecuación señalada (4) y queda: y = 2, que corresponde al punto D(4,6).
Luego, evalúas la expresión de la función (f(x,y) = 4*x2*y - x3*y - x2*y2)en todos los puntos críticos, y tienes:
f(2,1) = 16 - 8 - 4 = 12,
f(x,0) = 0 - 0 - 0 = 0,
f(0,0) = 0 - 0 - 0 = 0,
f(6,0) = 0 - 0 - 0 = 0,
f(0,6) = 0 - 0 - 0 = 0,
f(0,y) = 0 - 0 - 0 = 0,
f(4,6) = 384 - 384 - 576 = -576;
por lo que puedes concluir que la función alcanza:
Máximo Absoluto en el punto A(2,1), para el que la función toma el valor 12;
Mínimo Absoluto en el punto D(4,6), para el que la función toma el valor -576.
Espero haberte ayudado.