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partielle Ableitung mit Extrempunkten

Schüler

Tags: Differentialrechnung, Extremwertaufgabe, Partielle Ableitung

 
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sandy008

sandy008 aktiv_icon

13:30 Uhr, 26.06.2011

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hi, ich komme leider bei dieser Aufgabe nicht mehr weiter. Hoffe es kann mir einer helfen:(..

z=f(x,y)=ln(xy)+1
meine ideen..
da, ln(xy)= lnx + lny, komme ich so auf die Ableitungen
Ableitungen
f'(x)=1x
f'(y)=1y
f''(x)=-1x2
f''(y)=-1y2
Kreuzableitung
fxy= 0

Extremwerte
f'(x)=0
1x=0
1=0 ?? hier komme ich nicht weiter, bitte um hilfe:-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Ableitung (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzenquotient (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzierbarkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitung einer Funktion an einer Stelle (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitungsfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Ableitungsregeln (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

14:22 Uhr, 26.06.2011

Antworten

Hallo,

die Funktion hat keine lokalen Extrema oder Sattelpunkte. Wie lautet denn die genaue Fragestellung?

Übrigens ist ln(xy)=lnx+lny nicht problemlos, da für x<0 und y<0 zwar die linke, nicht aber die rechte Seite definiert ist. (Fallunterscheidung notwendig)

Außerdem ist die Schreibweise f'(x) und f'(y) Unsinn.

Das muss f x ( x ; y ) und f y ( x ; y ) oder f x ( x ; y ) und f y ( x ; y ) heißen.

Gruß

Stephan

sandy008

sandy008 aktiv_icon

14:31 Uhr, 26.06.2011

Antworten
ups, stimmt ja... sry, ist bestimmt nicht klargeworden was ich gemeint habe..

Differentialrechnung mit mehreren Veränderlichen
Gegeben sei die Funktion
z=f(x,y)= ln(xy) +1
Für den Definitionsbereich gelte D=R+ × R+.
a) Bestimmen Sie für x0=1 bzw. y0=e die partiellen Funktionen und stellen Sie diese grafisch dar.
b) Bestimmen Sie für z0=1 die Höhenlinie und stellen Sie diese grafisch dar.
c) Bestimmen Sie die ersten und zweiten partiellen Ableitungen sowie die Kreuzableitungen
von f.
d) Untersuchen Sie, ob es Extremwerte (lokale Minima, lokale Maxima) oder Sattelpunkte
gibt.
e) Kann für die Funktion ein größerer Defnitionsbereich gewählt werden? Begründen Sie Ihre Antwort.

die Ableitungen wären aber richitg oder?:(
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

14:37 Uhr, 26.06.2011

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Man konnte ahnen, was Du meintest ;-)

Bei dem gegebenen Definitionsbereich kannst Du ln(xy)=lnx+lny natürlich benutzen.

d) ist ja nun erledigt

e) Du kannst R- x R- hinzunehmen (dann allerdings nicht mehr so umformen, aber die Ableitungen bleiben trotzdem richtig)

Den Rest kannst Du alleine?

sandy008

sandy008 aktiv_icon

14:45 Uhr, 26.06.2011

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Danke schon mal dafür:-) noch nicht ganz..
ähm könntest du mir noch mal erklären, wieso es keine Extremwerte gibt und für die Aufgabe b) muss ich doch nur 0=lnxy+1 und dann nach x auflösen? oder?
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

14:57 Uhr, 26.06.2011

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Lokale Extrema bzw. Sattelpunkte zweimal stetig differenzierbarer Funktionen haben eine horizontale Tangentialebene, also ist fx = 0 und fy = 0 ein notwendiges Kriterium, aber diese Gleichungen habn keine Lösung (wie Du selbst bemerkt hast)

Bei b) ist z0 = 1, also 1=ln(xy)+1 oder ln(xy)=0, was xy=1 oder y=1/x bedeutet.

Frage beantwortet
sandy008

sandy008 aktiv_icon

14:59 Uhr, 26.06.2011

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vielen vielen lieben Dank:-) hast mir sehr sehr weitergeholfen. Dankeschöön:-)
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

15:04 Uhr, 26.06.2011

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Gerne und wenn noch etwas unklar ist, fragst Du halt noch mal.

Frage beantwortet
sandy008

sandy008 aktiv_icon

15:09 Uhr, 26.06.2011

Antworten
ok:-)