Enunciado
Cálculo - Thomas - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 14.8 - Ex. 38
a. Máximo em uma reta de interseção Encontre o valor
máximo de w = xyz na reta de interseção dos dois planos
x + y + z = 40 e x + y – z = 0.
b. Forneça um argumento geométrico para justificar sua afirmação de que você encontrou um valor máximo, e não mí-
nimo, de w
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
a. Neste exercício, encontraremos o máximo valor de sobre a reta de interseção de dois planos e .b. Daremos um argumento geométrico para provar que a nossa resposta corresponde a um valor máximo, e não um valor mínimo. Vamos lá!
Passo 2
a. Começaremos, reescrevendo as restrições da seguinte maneira:
Passo 3
Agora, calculando os gradientes das funções, temos:
Aplicaremos agora o método dos multiplicadores de Lagrange para solucionarmos o exercício:
Passo 4
Separando as componentes teremos:
Passo 5
Observamos então que . Isso nos leva a concluir que: ou .Caso 1: Se , então:
Caso 1, portanto, não possui solução.
Passo 6
Caso 2: Se , então:
Passo 7
Encontramos que , levando a:
Portanto, o valor máximo que a função pode assumir, então é: .b. Seja (linha paralela à interseção). Logo, a reta é:
Passo 8
Como , aplicando na função , chegamos a:
Portanto, para a função , o valor máximo ocorre quando . Substituindo nas equações de e , encontraremos:
que comprova o nosso resultado.
Resposta
Resposta nos passos.