Encontre os extremantes da função objetivo no conjunto admissível (conjunto que satisfaz a restrição). Encontre também, se houve, os extremantes de em ℝ²
, sujeito à
Passo 1
Vamos começar encontrando os extremantes de no conjunto admissível:
Vamos calcular gradiente da função:
O único ponto crítico da função
Passo 2
Agora vamos pegar a equação da curva e jogar tudo para o lado esquerdo, deixando zero no lado direito:
Vamos chamar de e calcular o gradiente:
Passo 3
Vamos utilizar o multiplicador de Lagrange:
Montando o sistema junto da equação da curva:
Eu sei que a vontade de cortar o e o ali nas primeiras equações é grande, mas não podemos pois podem ser iguais a 0. Como nós já estamos considerando um ponto crítico , nós teremos então duas situações:
Passo 4
Vamos para a primeira condição.
Se , vamos jogar na terceira equação:
Com isso, teremos os pontos críticos e
Passo 5
Vamos para a próxima condição.
Se , vamos jogar na terceira equação:
Com isso, teremos os pontos críticos e
Passo 6
Show, vamos juntar todos os pontos encontrados:
Jogando os pontos na função:
Logo, a função , sujeito à terá:
Pontos mínimo ⇨
Pontos máximos ⇨
Passo 7
Sem a restrição, o único ponto crítico de é .
Sabemos que , porém se pegarmos um ponto qualquer da forma , por exemplo , a função assume valores positivos:. Logo não pode ser ponto de máximo global, pois .
Além disso, perceba que se pegarmos um ponto da forma, por exemplo , a função irá assumir valores negativos:. . Logo não pode ser ponto de mínimo global, pois .
Logo, a função não possui pontos de máximos e mínimos globais em seu domínio,é ponto de sela.
Resposta
Mínimo de em
Máximo de em
Sem a restrição, o único ponto crítico de é , que é ponto de sela.