Enunciado

Estude com relação aos máximos e mínimos a função dada com as restrições dadas.

d) f x , y = x 2 + 4 y 2 e x y = 1 x , y > 0

Passo 1

Perceba que precisamos usar multiplicador de Lagrange, mas precisamos de uma superfície para fazer a restrição. Nos foi dada a restrição, x y = 1   vamos chama-la de g x , y = x y - 1

Vamos relembrar como funciona o multiplicador de Lagrange

∇ f x , y = λ ∇ g x , y g x , y = 0

Passo 2

Então, precisamos encontrar o gradiente das funções. Vamos lá!

∂ f ∂ x x , y = 2 x     ∂ f ∂ y x , y = 8 y

Logo,

∇ f x , y = 2 x , 8 y

Vamos agora para a função g .  

∂ g ∂ x x , y = y   ∂ f ∂ y x , y = x

Logo,

∇ g x , y = y , x

Passo 3

Substituindo os dados no sistema

2 x , 8 y = λ ( y , x ) x y - 1 = 0

Podemos reescrever o sistema,

2 x = y   λ 8 y = λ x x y = 1

Multiplicando as duas primeiras equações

16 x y = x y λ 2

Como x y = 1

16 = λ 2

λ = ±   4

Passo 4

Substituindo o valor de lambda em x e y , temos que

x = 2 y

Da última equação

x y = 1 ⟹

2 y 2 = 1   ⟹

y = 1 2     ⟹

x = 2 2  

Como g é decrescente, temos que ( 1 2 , 2 2   )   é um ponto de mínimo.

Resposta

que ( 1 2 , 2 2   )   é um ponto de mínimo.

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Estude com relação aos máximos e mínimos a função dada com as restrições dadas.h) f x , y = x 2 - 2 y 2 e x 2 + y 2 - 2 x = 0
Determine o ponto da reta x + 2 y = 1 cujo produto das coordenadas seja máximo.
Estude com relação aos máximos e mínimos a função dada com as restrições dadas. f x , y = 3 x + y e x + 2 y 2 = 1
Estude com relação aos máximos e mínimos a função dada com as restrições dadas.b) f x , y = 3 x + y e x 2 + 2 y 2 ≤ 1