Use o método dos multiplicadores de Lagrange para determinar os valores extremos de
Sobre a circunferência
Passo 1
Calcular gradiente da função:
Fazendo as derivadas parciais, vamos ter
Passo 2
Pegar equação da curva e jogar tudo para o lado esquerdo da equação e deixar zero no lado direito:
Equação da curva:
Passo 3
Definir função sendo o lado esquerdo da equação acima:
Passo 4
Calcular gradiente de :
Passo 5
Utilizar multiplicador de Lagrange:
Passo 6
Igualar coordenadas e encontrar sistema:
Passo 7
Adicionar a equação da curva ao sistema encontrado acima:
Equação da curva:
Passo 8
Resolver o sistema:
Da segunda equação, temos:
Ou
Temos então que analisar esses dois casos.
Passo 9
Substituindo na primeira equação, temos
Colocando isso na terceira equação, ficamos
E essa equação não tem solução real, logo, não tiramos candidatos a máximo ou mínimo dela.
Passo 10
Substituindo agora na equação da curva, temos então que
Assim, os candidatos a máximo e mínimo são os pontos
Passo 11
Substituir pontos encontrados:
Substituindo :
Substituindo :
Portanto, é o valor mínimo de sobre a circunferência e é o valor máximo.
Resposta
é o valor mínimo de sobre a circunferência e é o valor máximo.