Szerkesztő:Mozo/A2 gyakorló feladatok 5

A MathWikiből
(Változatok közti eltérés)
(Mo.)
(Mo.)
32. sor: 32. sor:
 
:<math>f(0,y)=-y</math>, azaz <math>\partial_yf(0,0)=-1</math>
 
:<math>f(0,y)=-y</math>, azaz <math>\partial_yf(0,0)=-1</math>
 
Ezért a Jacobi-mártix: [1  -1]
 
Ezért a Jacobi-mártix: [1  -1]
:<math>\frac{\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2}-[1\quad -1]\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}{\sqrt{x^2+y^2}}</math>
+
:<math>\frac{\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2}-[1\quad -1]\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}{\sqrt{x^2+y^2}}=\frac{\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2}-x+y}{\sqrt{x^2+y^2}}=\frac{\frac{x^3-y^3-x^3-xy^2+y^3+yx^2}{x^2+y^2}-x+y}{\sqrt{x^2+y^2}}=</math>
 +
:<math>=\frac{-xy^2+yx^2}{(x^2+y^2)^{3/2}}=\frac{xy(-y+x}{(x^2+y^2)^{3/2}}</math>
 +
Ez a függvény az (x,0) pontokban azonosan 0, az (x,-x) pontokban nemnulla konstans, azaz nincs határértéke a (0,0)-ban.
 +
 
 +
== Lokális és tartományi szélsőérték ==
 +
 
 +
Legyen
 +
:<math>f(x,y)=x^3+6xy+y^2+15x\;</math>
 +
a) Hol és milyen lokális szélsőértéke van?
 +
 
 +
b) Hol és mekkora a [0,1]&times;[0,1] halmazon a tartományi maximuma és minimuma?
 +
 
 +
===Mo.===
 +
:<math>\nabla f(x,y)</math>

A lap 2015. április 1., 09:26-kori változata

Tartalomjegyzék

Topologia

1. Igaz-e bármely végtelen sok zárt halmazból álló halmazrendszerre, hogy unioja nyilt?

2. Igaz-e bármely végtelen sok zárt halmazból álló halmazrendszerre, hogy unioja zárt?

3. Miert zárt a [-1;1] intervallum?

4. Van-e olyan halmaz, mely se nem zárt se nem nyílt, ill. olyan, ami nyílt is és zárt is?

Mo.

1. Nem, ellenpélda: {[-1/n,1/n]|n∈N}, ugyanis U{[-1/n,1/n]|n∈N} = [-1;1], mely nem nyílt, ugyanis a -1 pontnak nincs olyan környezete, mely teljes egészében [-1 ;1]-ben lenne.

2. Nem, ellenpélda: {[-1+1/n,1-1/n]|n∈N}, ugyanis U{[-1+1/n,1-1/n]|n∈N} = (-1;1), ugyanis ha x∈(-1;1), akkor lesz olyan [-1+1/n,1-1/n] mely lefedi x-et. (-1;1) nem zárt ugyanis komplementere: (-∞,-1]U[1;∞) nem nyílt, hisz az 1 nek nincs olyan környezet, mely teljes egészében a halmazban lenne.

3. Mert komplementere a (-∞,-1)U(1;∞) halmaz két nyílt halmaz uniója, ami nyílt.

4. Igen, a [0;1) se nem nyílt, se nem zárt (0 neki, 1 a komplementerének nem belső pontja), és az üres és R nyílt-zárt, mert egymás komplementerei és az üres és R nyílt.


Határérték teljes differenciálhatóság

Hol totálisan diferenciálható az

f(x,y)=\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2},\qquad (x,y)\ne (0,0),\qquad f(0,0)=0

függvény?

Mo.

Az origón kívül differenciálhatóakból van összetéve a differenciálhatósűgot megőrző módokon.

f(x,0) = x, azaz \partial_xf(0,0)=1 és
f(0,y) = − y, azaz \partial_yf(0,0)=-1

Ezért a Jacobi-mártix: [1 -1]

\frac{\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2}-[1\quad -1]\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}{\sqrt{x^2+y^2}}=\frac{\frac{x^3-y^3}{x^2+y^2}-x+y}{\sqrt{x^2+y^2}}=\frac{\frac{x^3-y^3-x^3-xy^2+y^3+yx^2}{x^2+y^2}-x+y}{\sqrt{x^2+y^2}}=
=\frac{-xy^2+yx^2}{(x^2+y^2)^{3/2}}=\frac{xy(-y+x}{(x^2+y^2)^{3/2}}

Ez a függvény az (x,0) pontokban azonosan 0, az (x,-x) pontokban nemnulla konstans, azaz nincs határértéke a (0,0)-ban.

Lokális és tartományi szélsőérték

Legyen

f(x,y)=x^3+6xy+y^2+15x\;

a) Hol és milyen lokális szélsőértéke van?

b) Hol és mekkora a [0,1]×[0,1] halmazon a tartományi maximuma és minimuma?

Mo.

\nabla f(x,y)