Studio funzione $g(x,y)=(\|x\|-xy)^2 e^(xy-\|x\|)$

***1117
Salve ragazzi!
E' la prima volta che mi imbatto nello studio di una funzione a due variabili , ho tale funzione :

$g(x,y)=(\|x\|-xy)^2e^(xy-\|x\|)$ la riscrivo come : $g(x,y)=h(f(x,y))$ con

$f(x,y)=\|x\|-xy \qquad \forall x \in \R^2$ $\qquad h(t)=t^2e^-t \qquad \forall t \in \R$

Per prima cosa studio : $h(t)=t^2e^-t $

Domino : $A=\R$ ;
Non esistono asintoti verticali ;
Asintoti Orizzontali : $lim_{(t->-\infty)} h(t) = 0 \qquad lim_{(t->\infty)} h(t) = \infty $
Derivata Prima : $h'(t)$ ne segue $t=0$ punto minimo e $t=2$ punto di massimo .
Grafico :

Adesso passo allo studio di : $f(x,y)=\|x\|-xy $

La scrivo come:
$f(x,y)=\|x\|-xy$=

$x-xy$ per le $x>=0$ ed $-x-xy$ per le $x<0$

Quindi avrò due leggi , Caso $x>0$

$f(x,y)=x-xy$ ;
Calcolo derivate parziali :$f_x = 1-y \qquad f_y=-x$
Cerco i punti critici e trovo $P=(0;1)$ Ma non è un punto accettabile , ripeto lo stesso procedimento per il caso $x<0$ e trovo il punto $P'=(0;-1)$ anch'esso non accettabile!

Ora studio i punti del tipo $(0,y)$ con $y \in \R$ Fisso $(0;\bar{y})$

$f(0;\bar{y})=0 \qquad quindi \qquad f(x;y)>=0$ Ne segue :

$(0;y)$ con $\|y\|>1 $ punto di sella per f
$(0;y)$ con $\|y\|<1 $ punto minimo relativo per f

Grafico :

Ora mi chiedo... dovrei unire i due risultati che ho trovato nelle due funzioni..ma come si fa? sapreste aiutarmi?

Risposte
gio73
ciao
non ho capito perchè metti t alla seconda, io avrei scritto
$h(t)=te^(-t)$
mi perdo qualcosa?

***1117
Errore di battitura , correggo immediatamente!

dissonance
"MillesoliSamuele":
...
Derivata Prima : $h'(t)$ ne segue $t=0$ punto minimo e $t=2$ punto di massimo .
Grafico :

La prima riga di questo quote è sbagliata, non c'è nessun massimo. Hai postato pure il grafico. (Forse intendi un massimo "locale"?)

***1117
Avrò sbagliato i conti.. Ma aggiustandoli come dovrei procedere?

gio73
cminciamo da $h(t)$, ora che l'hai corretta, qual è la sua derivata?

***1117
$h'(t)=frac{d t^2}{d e^t}=frac{2te^t - t^2 e^t}{(e^t)^2}=frac{e^t(2t-t^2)}{(e^t)^2}=frac{2t-t^2}{e^t}$ ne segue :

$2t-t^2>0$
$t(2-t)>0$

In effetti si non vi è nessun massimo!

dissonance
No aspetta adesso non vorrei confondere. Un massimo locale si c'è, per $t=2$. Però non è il massimo globale. Ma cosa hai scritto? Non eri proprio tu quello che diceva
Non puoi MAI derivare rispetto ad una funzione!

***1117
Il locale si certo.Non vedo qui cosa c'entri..,non ti seguo , quello era un altro contesto.

gio73
parlate di un altro thread?

Anyway, si vede che sbaglio qualcosa perché a me viene diverso:
$h'(t)=(1-t)/(e^t)$

ostrogoto1
gio73: la derivata dipende da quale sia h(t),se sia $ h(t)=t^2e^(-t) $ oppure $ h(t)=te^(-t) $ come si e' corretto in un messaggio precedente. Onestamente poi non ho capito bene se pero' la funzione g(x,y) sia quella del titolo della discussione o senza il quadrato, come appare in un solo post... :?

***1117
La derivata è costruita per $h(t)=t^2e^-t$ e la $g(x;y)=(\|x\|-xy)^2e^(xy-\|x\|)$

gio73
ah ok
avevo preso per buona la funzione dove non c'era l'esponente 2

***1117
Come dovrei procedere a questo punto?

ostrogoto1
Comincia a studiare il segno, anche se banale di f(x,y) e i punti dove questa funzione si annulla.

ostrogoto1
Intendevo semplicemente:
$ f(x,y)>=0" "AA(x,y)inmathbb(R)^2 $
$ f(x,y)=0 $ cioe' $ |x|-xy=0 $ nei punti
$ (0,y)" "AAyinRR $,
$ (x,1)" "x>0" "x\inRR $ e
$ (x,-1)" "x<0" "x\inRR $
quindi tali punti sono di minimo assoluti deboli.

Poi si nota che sulle curve $ xy-|x|=k $ cioe' $ y=k/x+|x|/x $ la funzione $ f(x,y) $ e' costante. Con un cambio di coordinate per i punti $ x>0 $ del tipo:
$ { ( x=tilde(x) ),( y=1+k/tilde(x) ):} $
che e' valido per i punti con $ x>0 $ ma diversi da $ x=0 $ e $ y=1 $
si ha
$ f(tilde(x),k)=k^2e^k $
che e' una funzione indipendente da $ tilde(x) $ e quindi:

$ { ((partialf)/(partialtilde(x))=0 ), ((partialf)/(partialk)=(2k+k^2)e^k):} $
quindi i punti stazionari che trovo per $ (partialf)/(partialk)=0 $ annullano automaticamente anche la derivata in $ tilde(x) $. In altre parole sono ridotto allo studio di una funzione in una variabile...

ostrogoto1
Concludendo:
Per $ x>=0 $
$ (partialf)/(partialk)=0 $ se $ k=-2 $
[ho corretto nel precedente messaggio la derivata in quanto l'avevo scritta sbagliata]
quindi in coordinate (x,y) ho una curva $ y=(x-2)/x $ di massimi.
I minimi gia' si conoscevano: $ x=0 $ e $ y=1 $.
Per x<0 si procede similmente.

***1117
Perfetto , poi ci ho riprovato e quadrava tutto! Ora ho ben capito come si procede grazie anche ad altri esempio fatti in classe.

Grazie a tutti!

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