Estoy haciendo este ejercico de hallar los extremos relativos y absolutos de F(x,y) en el conjunto S, y no me sale ninguno, alguno ve el fallo?Gracias!
Has planteado correctamente el sistema de ecuaciones del Método de los Multiplicadores de Lagrange, que te ha quedado (observa que ordenamos y agrupamos términos con factor común en tus dos primeras ecuaciones, y que operamos en la última ecuación):
3(x2 + y2) - 6xy - 2λx = 0,
-3(x2 + y2) + 6xy - 2λy = 0,
x2 + y2 = 1.
Luego, reemplazas el valor del segundo miembro de la tercera ecuación en las dos primeras, mantienes la tercera ecuación, y queda:
3 - 6xy - 2λx = 0,
-3 + 6xy - 2λy = 0,
x2 + y2 = 1.
Multiplicas por -1 en todos los términos de la primera ecuación, haces pasajes de términos en las dos primeras ecuaciones, y queda:
6xy + 2λx = 3,
6xy - 2λy = 3,
x2 + y2 = 1.
Sustituyes la primera ecuación por la resta entre ella y la segunda ecuación, mantienes las dos últimas ecuaciones, y queda:
2λx + 2λy = 0,
6xy - 2λy = 3,
x2 + y2 = 1.
Divides por 2 en todos los términos, y extraes factor común, en la primera ecuación, y queda:
λ(x + y) = 0,
6xy - 2λy = 3,
x2 + y2 = 1.
Luego, por anulación de un producto en la primera ecuación, tienes dos opciones:
1)
λ = 0, reemplazas, y el sistema queda:
6xy = 3, de aquí despejas: y = 1/(2x) (1),
x2 + y2 = 1;
luego, reemplazas la expresión señalada (1) en la segunda ecuación, y queda:
x2 + 1/4x2 = 1, multiplicas en todos los términos por 4x2, haces pasaje de término, y queda:
4x4 - 4x2 + 1 = 0, factorizas el primer miembro, y queda:
(2x2 - 1)2 = 0, haces pasaje de potencia como raíz, y queda:
2x2 - 1 = 0, haces pasaje de término, luego de factor como divisor, y queda:
x2 = 1/2, aquí haces pasaje de potencia como raíz, y tienes dos opciones:
1a)
x = -1/√(2), reemplazas en la ecuación señalada (1), resuelves, y queda: y = -1/√(2),
y tienes el punto crítico: A1( -1/√(2) , -1/√(2) );
1b)
x = 1/√(2), reemplazas en la ecuación señalada (1), resuelves, y queda: y = 1/√(2),
y tienes el punto crítico: B1( 1/√(2) , 1/√(2) );
2)
x + y = 0, aquí haces pasaje de término y queda: y = -x (2);
luego, sustituyes y el sistema queda:
-6x2 + 2λx = 3 (3),
2x2 = 1, aquí haces pasaje de factor como divisor, y luego de potencia como raíz, y tienes dos opciones:
2a)
x = -1/√(2), reemplazas en la ecuación señalada (2), resuelves, y queda: y = 1/√(2);
luego reemplazas en la ecuación señalada (3) y puedes despejar: λ = -3√(2),
y tienes el punto crítico: A2( -1/√(2) , 1/√(2) );
2b)
x = 1/√(2), reemplazas en la ecuación señalada (2), resuelves, y queda: y = -1/√(2),
luego reemplazas en la ecuación señalada (3) y puedes despejar: λ = 3√(2),
y tienes el punto crítico: B2( 1/√(2) , -1/√(2) ).
Luego, solo queda que evalúes la expresión para cada uno de los puntos críticos, para decidir en cuál (o cuáles) de ellos es que la función alcanza su valor Máximo Absoluto y su valor Mínimo Absoluto.
Espero haberte ayudado.
si no recuerdo mal, λ nunca puede valer 0 porque no nos aporta ningún punto crítico. Por el resto ya supe por donde tirar, ahora mirando en el plano tangente me he vuelto a atascar :(
Observa que la función a optimizar y la función de restricción son ambas continuas y también diferenciables en R3.
Observa que la ecuación de restricción corresponde a una circunferencia, que es una curva de R2 que es cerrada y acotada.
Recuerda además que si el multiplicador es distinto de cero tienes que corresponde a un extremo absoluto, pero si el multiplicador es igual a cero, como ocurre con dos de los puntos críticos de tu ejercicio, no tienes asegurado que se trate de un extremo, por lo que de igual forma debes incluirlo en tu estudio de la función con restricción.
Espero haberte ayudado.