Онлайн калькулятор экстремум функции трех переменных: Экстремум функции 3 переменных. Контрольные онлайн

Условный экстремум функции двух переменных. Метод множителей лагранжа

Пусть ищется экстремум функции ,при условии, что. Это означает, что значениярассматриваются и сравниваются только для точек, лежащих на линии(в плоскости).

Задача отыскания экстремума функции при условии, что ее аргументы удовлетворяют некоторым дополнительным ограничениям, называется задачей на условный экстремум.

Можно сказать, что безусловный максимум – это как бы вершина горы, а условный – самая высокая точка горной тропы, проекция которой на плоскость имеет уравнение. На рис. 18 точка– точка безусловного максимума, точка– точка условного максимума при условии. При условииусловный максимум находится точке.

Уравнение называетсяуравнением связи. Оно задает как функцию аргумента(если удобно, можно считать, что, наоборот,– функция аргумента).

При отыскании условного экстремума возможны два случая.

1. Из уравнения связи удалось получить явную зависимость. Подставивв, получим– функцию одной независимой переменной. Так как условия больше нет – оно учтено подстановкой, – то задача становится задачей на безусловный экстремум для функции одной переменной.

2. Разрешение уравнения связи относительно одной из переменных невозможно или нецелесообразно. В этом случае будем рассуждать так. Уравнение принципиально определяет некоторую зависимость, хотя бы нам явно и не известную. Таким образом, по необходимому условию в точке экстремума(рис. 19).

Чтобы найти производную неявной функции , продифференцируем равенствопо переменной: .

Таким образом, в точке

условного экстремума .

Введем вспомогательную величину , обозначив(минус здесь взят для удобства). Тогда для определения трех неизвестных – координат стационарной точкии соответствующего значения– получим систему трех уравнений:

. (6.9)

Заметим, что если составить функцию , то левые части уравнений системы (6.9) – частные производные первого порядка этой функции. Она называетсяфункцией Лагранжа, а неизвестный параметр –множителем Лагранжа.

Таким образом, при отыскании условного экстремума функции получаем уравнения, как в случае безусловного экстремума функции Лагранжа:

. (6.10)

Такой метод нахождения условного экстремума называется методом множителей Лагранжа

.

Для функции большего числа переменных функция Лагранжа строится аналогично.

ЗАМЕЧАНИЕ. Условия (6.10) являются лишь необходимыми условиями экстремума, то есть не при всяких , удовлетворяющих (6.10), будет иметь место условный экстремум. Потому, вообще говоря, требуются дополнительные исследования стационарных точек. Однако при решении конкретных задач часто удается установить характер стационарной точки, исходя из содержания задачи.

ПРИМЕР. Найти экстремумы функции при условии.

Из уравнения связи легко получить . Подставимв:. Это функция одной переменной. Найдем ее экстремумы:– стационарные точки.

Проверка достаточного условия экстремума функции одной переменной (см. гл. 5) показывает, что – точкаусловного максимума и , а– точкаусловного минимума и .

Заметим, что на стр. 26 были найдены безусловные экстремумы этой функции: – минимум и– максимум. Как и следует, безусловный минимумменьше минимума условного, а безусловный максимумбольше условного.

ПРИМЕР. Найти экстремумы функции при условии.

В этом случае уравнение связи нецелесообразно разрешать относительно какой-либо из двух переменных, поэтому составим функцию Лагранжа:

.

Система (6.10) для неё имеет вид:

.

Таким образом, – стационарные точки и очевидно, что– условный минимум, а– условный максимум.

Проверять достаточное условие здесь нет необходимости, так как задача имеет ясную геометрическую интерпретацию: функция задает плоскость в пространстве, а уравнение связи– цилиндрическую поверхность. Условные экстремумы – самая высокая и самая низкая точки той части этой плоскости, которая является сечением цилиндра (рис. 20).

Калькулятор производных с шагами | Калькулятор дифференцирования

Введение в калькулятор производных с шагами

В исчислении есть два основных понятия, т. е. интегрирование и дифференцирование. Дифференциация обратна интегрированию. Как и интеграция, расчет деривативов носит технический характер и требует надлежащего внимания и внимания.

Калькулятор производных представляет собой онлайн-инструмент, который обеспечивает полное решение дифференцирования. Калькулятор дифференцирования помогает кому-то вычислять производные во время выполнения с помощью нескольких щелчков мыши.

Калькулятор дифференциации предоставляет полезные результаты в виде шагов, которые помогают пользователям и особенно учащимся подробно изучить эту концепцию.

Для вычисления производных по x и y используйте калькулятор неявного дифференцирования с шагами.

Формулы, используемые калькулятором производных

Калькулятор производных обратных функций использует приведенную ниже формулу для нахождения производных функции. Формула производной:

$$ \frac{dy}{dx} = \lim\limits_{Δx \to 0} \frac{f(x+Δx) — f(x)}{Δx} $$ 92 x $$

Связанный: Нажмите на исчисление, если хотите изучить различные способы нахождения производной функции.

Производные правила, используемые Калькулятором дифференцирования

С помощью производной мы можем найти наклон функции в любой заданной точке. Правила дифференцирования используются для вычисления производной функции. Наиболее важные правила дифференцирования:

$$ \frac{d}{dx} (f(x) \pm g(x)) = \frac{d}{dx}f(x) \pm \frac{d }{dx}g(x) $$

9{n-1} $$

Постоянное множественное правило:

$$ \frac{d}{dx}[cf(x)] = c. \frac{d}{dx}f(x) $$

Здесь c = реальное число

Правило суммы и разности:

Правило продукта:

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x) \frac{d}{dx}[g(x)] + g(x) \frac{ d}{dx}[f(x)] $$

или

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x)g'(x) + g(x)f'(x) $$

Вы также можете использовать калькулятор производных правил произведения для обучения и практики. 92} $$

Также найдите калькулятор производной частного правила для более точных вычислений.

Этот веб-сайт предоставляет полное решение для дифференцирования и всех расчетов, связанных с деривативами. Найдите калькулятор частичной дифференцировки и калькулятор производной по направлению на этом веб-сайте, чтобы еще больше укрепить свои представления о дифференцировании.

Как работает калькулятор производных?

Калькулятор производных с шагами — это онлайн-инструмент, который использует формулы и правила производных для вычисления точных результатов. Калькулятор дифференциации позволяет пользователям вводить данные в виде уравнения.

Калькулятор дифференцирования затем решает это уравнение, используя другие правила производных или формулы. Если вы хотите продолжить расчет, используйте калькулятор второй производной с шагами.

Кроме того, если вы хотите рассчитать его выше, на этом сайте есть другое решение для вас. Вы можете использовать калькулятор третьей производной с шагами на этой платформе, чтобы получить точные результаты.

Как найти калькулятор производных?

Онлайн-калькулятор производных найти несложно. Вы можете либо ввести полный URL-адрес этого калькулятора дифференциации в своей поисковой системе, либо выполнить поиск в Google по его названию. Вы можете выполнить поиск в Google с помощью «калькулятора производной» или «калькулятора обратной производной», и вы найдете наш новейший и точный онлайн-инструмент.

Связанный: На этой платформе вы также можете найти аппроксимацию касательной с помощью калькулятора линеаризации. Вы также можете получить большую помощь от бесплатного онлайн-калькулятора производных цепного правила.

Как использовать калькулятор производных с шагами?

Наш дифференциальный калькулятор очень прост в использовании, так как вам необходимо следовать приведенной ниже процедуре:

1. Напишите свое уравнение в первом поле ввода или загрузите любое уравнение, нажав на кнопку.
2. Выберите переменную, которую вы хотите дифференцировать.
3. Выберите, сколько раз вы хотите различать.
4. Нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ».

Сразу после нажатия на кнопку расчета наш калькулятор дифференцирования решит ваше уравнение и предоставит подробные результаты. Эти результаты помогут вам понять и изучить концепцию, практикуясь во время выполнения.

Для закрепления расчетов относительно нормальной линии уравнения, вам нужно попробовать калькулятор уравнения нормальной линии, предлагаемый этим веб-сайтом.

Связанные калькуляторы

Существует множество других калькуляторов, связанных с дифференциальным калькулятором, которые вы можете использовать на этом веб-сайте бесплатно. Эти инструменты:

• Калькулятор производной в точке
• Калькулятор n-й производной
• Калькулятор крайних точек
• Калькулятор уклона криволинейной линии
• Калькулятор производных графиков
• Калькулятор производной касательной линии
• Калькулятор 4-й производной
• Калькулятор производной обратной функции
• Калькулятор второго неявного дифференцирования
• Определение калькулятора производной
• Калькулятор 5-й производной
• Калькулятор 6-й производной

Часто задаваемые вопросы

Как дифференцировать функцию f(x)=5,4x+2,4?

Данная функция:

$$ f(x) \;=\; 5. 4x+2.4 $$

Дифференцирование с обеих сторон по ‘x’

$$f'(x) \;=\; d/dx(5.4x+2.4)$$

Имеем,

$$ f'(x) \;=\; d/dx(5.4x)+d/dx(2.4) $$ $$ f'(x) \;=\; 5.4(1)+0 \;=\; 5.4 $$

Таким образом, мы можем различать эту простую функцию вручную. Кроме того, мы также можем использовать дифференциальный калькулятор функций для онлайн-расчетов.

Как вычислить производную функции?

Чтобы вычислить производную функции, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Помните, что производная — это вычисление скорости изменения функции.
2. Применить производную к функции по независимой переменной, входящей в функцию.
3. Упростите функцию, чтобы получить точное значение производной.

Та же процедура использовалась калькулятором производных для расчета скорости изменения функции в режиме онлайн.

Что такое производная x?

Производная x равна 1. Она относится к результату, полученному дифференцированием x различными способами. Нахождение скорости изменения функции включает в себя процесс дифференцирования. Таким образом, вы можете найти калькулятор производной для этого процесса. 9⁡2x $$

Производная от cos ² x — это производная тригнометрической функции, которая несколько сложна для студентов, не умеющих запоминать тригнометрические тождества. Для таких студентов решатель производных является отличным инструментом для вычисления производной тригонометрической функции.

Как отличить e

^x ?

Поскольку производная экспоненциальной функции с основанием «e» равна e ^x , дифференцирование e в степени x эквивалентно самому e в степени x. Математически это записывается как d/dx (e ^х ) = е ^х .

Это может оцениваться в дифференцирующем решателе для перекрестной проверки ответа и его шагов онлайн.

Алан Уокер

Последнее обновление 28 февраля, 2023

Я математик, технарь и автор контента. Я люблю решать шаблоны различных математических запросов и писать так, чтобы все могли понять. Математика и технология сделали свое дело, и теперь пришло время извлечь из этого пользу.

Калькулятор производных с шагами | Дифференциальный калькулятор

Введение в калькулятор производных с шагами

В исчислении есть два основных понятия, т. е. интегрирование и дифференцирование. Дифференциация обратна интегрированию. Как и интеграция, расчет деривативов носит технический характер и требует надлежащего внимания и внимания.

Калькулятор производных представляет собой онлайн-инструмент, который обеспечивает полное решение дифференцирования. Калькулятор дифференцирования помогает кому-то вычислять производные во время выполнения с помощью нескольких щелчков мыши.

Калькулятор дифференциации предоставляет полезные результаты в виде шагов, которые помогают пользователям и особенно учащимся подробно изучить эту концепцию.

Для вычисления производных по x и y используйте калькулятор неявного дифференцирования с шагами.

Формулы, используемые калькулятором производных

Калькулятор производных обратных функций использует приведенную ниже формулу для нахождения производных функции. Формула производной:

$$ \frac{dy}{dx} = \lim\limits_{Δx \to 0} \frac{f(x+Δx) — f(x)}{Δx} $$ 92 x $$

Связанный: Нажмите на исчисление, если хотите изучить различные способы нахождения производной функции.

Производные правила, используемые Калькулятором дифференцирования

С помощью производной мы можем найти наклон функции в любой заданной точке. Правила дифференцирования используются для вычисления производной функции. Наиболее важные правила дифференцирования:

$$ \frac{d}{dx} (f(x) \pm g(x)) = \frac{d}{dx}f(x) \pm \frac{d }{dx}g(x) $$

9{n-1} $$

Постоянное множественное правило:

$$ \frac{d}{dx}[cf(x)] = c. \frac{d}{dx}f(x) $$

Здесь c = реальное число

Правило суммы и разности:

Правило продукта:

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x) \frac{d}{dx}[g(x)] + g(x) \frac{ d}{dx}[f(x)] $$

или

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x)g'(x) + g(x)f'(x) $$

Вы также можете использовать калькулятор производных правил произведения для обучения и практики. 92} $$

Также найдите калькулятор производной частного правила для более точных вычислений.

Этот веб-сайт предоставляет полное решение для дифференцирования и всех расчетов, связанных с деривативами. Найдите калькулятор частичной дифференцировки и калькулятор производной по направлению на этом веб-сайте, чтобы еще больше укрепить свои представления о дифференцировании.

Как работает калькулятор производных?

Калькулятор производных с шагами — это онлайн-инструмент, который использует формулы и правила производных для вычисления точных результатов. Калькулятор дифференциации позволяет пользователям вводить данные в виде уравнения.

Калькулятор дифференцирования затем решает это уравнение, используя другие правила производных или формулы. Если вы хотите продолжить расчет, используйте калькулятор второй производной с шагами.

Кроме того, если вы хотите рассчитать его выше, на этом сайте есть другое решение для вас. Вы можете использовать калькулятор третьей производной с шагами на этой платформе, чтобы получить точные результаты.

Как найти калькулятор производных?

Онлайн-калькулятор производных найти несложно. Вы можете либо ввести полный URL-адрес этого калькулятора дифференциации в своей поисковой системе, либо выполнить поиск в Google по его названию. Вы можете выполнить поиск в Google с помощью «калькулятора производной» или «калькулятора обратной производной», и вы найдете наш новейший и точный онлайн-инструмент.

Связанный: На этой платформе вы также можете найти аппроксимацию касательной с помощью калькулятора линеаризации. Вы также можете получить большую помощь от бесплатного онлайн-калькулятора производных цепного правила.

Как использовать калькулятор производных с шагами?

Наш дифференциальный калькулятор очень прост в использовании, так как вам необходимо следовать приведенной ниже процедуре:

1. Напишите свое уравнение в первом поле ввода или загрузите любое уравнение, нажав на кнопку.
2. Выберите переменную, которую вы хотите дифференцировать.
3. Выберите, сколько раз вы хотите различать.
4. Нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ».

Сразу после нажатия на кнопку расчета наш калькулятор дифференцирования решит ваше уравнение и предоставит подробные результаты. Эти результаты помогут вам понять и изучить концепцию, практикуясь во время выполнения.

Для закрепления расчетов относительно нормальной линии уравнения, вам нужно попробовать калькулятор уравнения нормальной линии, предлагаемый этим веб-сайтом.

Связанные калькуляторы

Существует множество других калькуляторов, связанных с дифференциальным калькулятором, которые вы можете использовать на этом веб-сайте бесплатно. Эти инструменты:

• Калькулятор производной в точке
• Калькулятор n-й производной
• Калькулятор крайних точек
• Калькулятор уклона криволинейной линии
• Калькулятор производных графиков
• Калькулятор производной касательной линии
• Калькулятор 4-й производной
• Калькулятор производной обратной функции
• Калькулятор второго неявного дифференцирования
• Определение калькулятора производной
• Калькулятор 5-й производной
• Калькулятор 6-й производной

Часто задаваемые вопросы

Как дифференцировать функцию f(x)=5,4x+2,4?

Данная функция:

$$ f(x) \;=\; 5. 4x+2.4 $$

Дифференцирование с обеих сторон по ‘x’

$$f'(x) \;=\; d/dx(5.4x+2.4)$$

Имеем,

$$ f'(x) \;=\; d/dx(5.4x)+d/dx(2.4) $$ $$ f'(x) \;=\; 5.4(1)+0 \;=\; 5.4 $$

Таким образом, мы можем различать эту простую функцию вручную. Кроме того, мы также можем использовать дифференциальный калькулятор функций для онлайн-расчетов.

Как вычислить производную функции?

Чтобы вычислить производную функции, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Помните, что производная — это вычисление скорости изменения функции.
2. Применить производную к функции по независимой переменной, входящей в функцию.
3. Упростите функцию, чтобы получить точное значение производной.

Та же процедура использовалась калькулятором производных для расчета скорости изменения функции в режиме онлайн.

Что такое производная x?

Производная x равна 1. Она относится к результату, полученному дифференцированием x различными способами.