유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.
735문제 · 29 / 37쪽
561.APEX · 12.7절 · 10번대학 수준우리말 번역
연습문제 5–14에서 주어진 함수의 임계점을 구하세요. 이계도함수 판정법을 이용하여 각 임계점이 극댓값, 극솟값, 안장점 중 어느 것에 해당하는지 판단하세요.
f(x,y)=31x3−x+31y3−4y
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In Exercises 5–14, find the critical points of the given function. Use the Second Derivative Test to determine if each critical point corresponds to a relative maximum, minimum, or saddle point.
연습문제 5–14에서 주어진 함수의 임계점을 구하세요. 이계도함수 판정법을 이용하여 각 임계점이 극댓값, 극솟값, 안장점 중 어느 것에 해당하는지 판단하세요.
f(x,y)=x2y2
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In Exercises 5–14, find the critical points of the given function. Use the Second Derivative Test to determine if each critical point corresponds to a relative maximum, minimum, or saddle point.
f(x,y)=x2y2
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x=0 또는 y=0 일 때마다 임계점이 되므로 임계점은 무수히 많다. D=−12x2y2 이므로 각 임계점에서 D=0 이고 판정할 수 없다. (간단히 생각해 보면 각 임계점이 모두 최솟값임을 알 수 있다.)
원본 교재 풀이(영어)
There are infinite critical points, whenever x=0 or y=0. With D=−12x2y2, at each critical point D=0 and the test is inconclusive. (Some elementary thought shows that each is an absolute minimum.)
연습문제 5–14에서, 주어진 함수의 임계점을 구하세요. 2계 도함수 판정법을 이용하여 각 임계점이 극댓값, 극솟값, 안장점 중 무엇에 해당하는지 판단하세요.
f(x,y)=x4−2x2+y3−27y−15
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In Exercises 5–14, find the critical points of the given function. Use the Second Derivative Test to determine if each critical point corresponds to a relative maximum, minimum, or saddle point.
f(x,y)=x4−2x2+y3−27y−15
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임계점은 6개이다: x=−1,0 그리고 1일 때 fx=0이고, y=−3,3일 때 fy=0이다. 이를 합하면 다음 점들을 얻는다:
(−1,−3) 안장점; (−1,3) 극솟값
(0,−3) 극댓값; (0,3) 안장점
(1,−3) 안장점; (1,3) 극솟값
여기서
fxx=12x2−4 이고 D=24y(3x2−1) 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Six critical points: fx=0 when x=−1,0 and 1; fy=0 when y=−3,3. Together, we get the points:
연습문제 5–14에서, 주어진 함수의 임계점을 구하세요. 2계 도함수 판정법을 이용하여 각 임계점이 극댓값, 극솟값, 안장점 중 무엇에 해당하는지 판단하세요.
f(x,y)=16−(x−3)2−y2
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In Exercises 5–14, find the critical points of the given function. Use the Second Derivative Test to determine if each critical point corresponds to a relative maximum, minimum, or saddle point.
f(x,y)=16−(x−3)2−y2
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임계점은 1개이다: x=3일 때 fx=0이고, y=0일 때 fy=0이므로 임계점은 (3,0) 하나이며, 이 점은 극댓값이다. 여기서
fxx=(16−(x−3)2−y2)3/2y2−16 이고 D=(16−(x−3)2−y2)216 이다.
원 (x−3)2+y2=16 위의 모든 점에서 fx 와 fy 는 모두 정의되지 않는다. 이 곡선 위의 어느 점에서든 f(x,y)=0 이며, 이는 이 함수의 최솟값이다.
원본 교재 풀이(영어)
One critical point: fx=0 when x=3; fy=0 when y=0, so one critical point at (3,0), which is a relative maximum, where
fxx=(16−(x−3)2−y2)3/2y2−16 and D=(16−(x−3)2−y2)216.
Both fx and fy are undefined along the circle (x−3)2+y2=16; at any point along this curve, f(x,y)=0, the absolute minimum of the function.
연습문제 5–14에서, 주어진 함수의 임계점을 구하세요. 2계 도함수 판정법을 이용하여 각 임계점이 극댓값, 극솟값, 안장점 중 무엇에 해당하는지 판단하세요.
f(x,y)=x2+y2
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In Exercises 5–14, find the critical points of the given function. Use the Second Derivative Test to determine if each critical point corresponds to a relative maximum, minimum, or saddle point.
f(x,y)=x2+y2
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임계점은 1개이다: x=0일 때 fx=0이고, y=0일 때 fy=0이므로 임계점은 (0,0) 하나이다 (다만 (0,0) 에서는 fx 와 fy 가 모두 정의되지 않음에 유의해야 한다). (0,0) 에서 D=0 이므로 2계 도함수 판정법은 적용되지 않는다. 그래프나 간단한 계산으로 (0,0) 이 f 의 최솟값임을 알 수 있다.
원본 교재 풀이(영어)
One critical point: fx=0 when x=0; fy=0 when y=0, so one critical point at (0,0) (although it should be noted that at (0,0), both fx and fy are undefined.) The Second Derivative Test fails at (0,0), with D=0. A graph, or simple calculation, shows that (0,0) is the absolute minimum of f.
f(x,y)=x2+y2+y+1, 꼭짓점이 (0,1), (−1,−1), (1,−1) 인 삼각형으로 제한된다.
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In Exercises 15–18, find the absolute maximum and minimum of the function subject to the given constraint.
f(x,y)=x2+y2+y+1, constrained to the triangle with vertices (0,1), (−1,−1) and (1,−1).
정답·풀이 보기
이 삼각형은 직선 y=−1, y=2x+1, y=−2x+1 로 둘러싸여 있다.
y=−1 위에서는 (0,−1) 에 임계점이 있다.
y=2x+1 위에서는 (−3/5,−1/5) 에 임계점이 있다.
y=−2x+1 위에서는 (3/5,−1/5) 에 임계점이 있다.
함수 f 는 제약 조건과 관계없이 (0,−1/2) 에 임계점이 하나 있다.
이 네 점과 삼각형의 세 꼭짓점에서 f 의 값을 확인하면, 최댓값은 (0,1,3) 에서, 최솟값은 (0,−1/2,3/4) 에서 얻는다.
원본 교재 풀이(영어)
The triangle is bound by the lines y=−1, y=2x+1 and y=−2x+1.
Along y=−1, there is a critical point at (0,−1).
Along y=2x+1, there is a critical point at (−3/5,−1/5).
Along y=−2x+1, there is a critical point at (3/5,−1/5).
The function f has one critical point, irrespective of the constraint, at (0,−1/2).
Checking the value of f at these four points, along with the three vertices of the triangle, we find the absolute maximum is at (0,1,3) and the absolute minimum is at (0,−1/2,3/4).
In Exercises 15–18, find the absolute maximum and minimum of the function subject to the given constraint.
f(x,y)=5x−7y, constrained to the region bounded by y=x2 and y=1.
정답·풀이 보기
이 영역에는 (1,1) 과 (−1,1) 에 두 개의 "꼭짓점"이 있다.
y=1 을 따라서는 임계점이 없다.
y=x2 을 따라서는 (5/14,25/196)≈(0.357,0.128) 에 임계점이 있다.
함수 f 자체는 임계점이 없다.
꼭짓점 (1,1), (−1,1) 과 임계점 (5/14,25/196) 에서 f 의 값을 확인하면, 최댓값은 (5/14,25/196,25/28)≈(0.357,0.128,0.893) 에서 나타나고 최솟값은 (−1,1,−12) 에서 나타난다.
원본 교재 풀이(영어)
The region has two “corners” at (1,1) and (−1,1).
Along y=1, there is no critical point.
Along y=x2, there is a critical point at (5/14,25/196)≈(0.357,0.128).
The function f itself has no critical points.
Checking the value of f at the corners (1,1), (−1,1) and the critical point (5/14,25/196), we find the absolute maximum is at (5/14,25/196,25/28)≈(0.357,0.128,0.893) and the absolute minimum is at (−1,1,−12).
f(x,y)=x2+2x+y2+2y, 영역은 원 x2+y2=4 로 둘러싸인 영역으로 제한한다.
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In Exercises 15–18, find the absolute maximum and minimum of the function subject to the given constraint.
f(x,y)=x2+2x+y2+2y, constrained to the region bounded by the circle x2+y2=4.
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이 영역에는 "꼭짓점"이 없고, 매끄러운 경계만 있다.
원 x2+y2=4 를 따라 임계점을 찾기 위해 y2 에 대해 풀면 y2=4−x2 이다. 더 나아가 y=±4−x2 로 쓸 수 있다.
f 를 f(x)=x2+2x+(4−x2)+24−x2=2x+4+24−x2 로 다시 쓸 수 있다. (−4−x2 는 나중에 다시 다룬다.) f′(x)=0 을 풀면 x=2⇒y=2 이다. 또한 f′(x) 는 x=±2 에서 정의되지 않으며, 이때 y=0 이다.
y=−4−x2 을 이용하면 f(x,y) 를 f(x)=2x+4−24−x2 로 다시 쓸 수 있다. f′(x)=0 을 풀면 x=−2,y=−2 이다. 이 경우에도 f′(x) 는 x=±2 에서 정의되지 않는다.
함수 z=f(x,y) 자체는 (−1,−1) 에 임계점을 갖는다.
(−1,−1), (2,2), (−2,−2), (2,0), (−2,0) 에서 f 의 값을 확인하면, 최댓값은 (2,2,4+42) 에서 나타나고 최솟값은 (−1,−1,−2) 에서 나타난다.
원본 교재 풀이(영어)
The region has no “corners” or “vertices,” just a smooth edge.
To find critical points along the circle x2+y2=4, we solve for y2: y2=4−x2. We can go further and state y=±4−x2.
We can rewrite f as f(x)=x2+2x+(4−x2)+24−x2=2x+4+24−x2. (We will return and use −4−x2 later.) Solving f′(x)=0, we get x=2⇒y=2. f′(x) is also undefined at x=±2, where y=0.
Using y=−4−x2, we rewrite f(x,y) as f(x)=2x+4−24−x2. Solving f′(x)=0, we get x=−2,y=−2. Again, f′(x) is undefined at x=±2.
The function z=f(x,y) itself has a critical point at (−1,−1).
Checking the value of f at (−1,−1), (2,2), (−2,−2), (2,0) and (−2,0), we find the absolute maximum is at (2,2,4+42) and the absolute minimum is at (−1,−1,−2).
f(x,y)=3y−2x2, 포물선 y=x2+x−1 과 직선 y=x 로 둘러싸인 영역으로 제한한다.
영어 원문 보기
In Exercises 15–18, find the absolute maximum and minimum of the function subject to the given constraint.
f(x,y)=3y−2x2, constrained to the region bounded by the parabola y=x2+x−1 and the line y=x.
정답·풀이 보기
이 영역에는 (−1,−1) 과 (1,1) 에 두 개의 “꼭짓점”이 있다.
직선 y=x 위에서 f(x,y) 는 f(x)=3x−2x2 이 된다. 이 직선 위에서 임계점은 (3/4,3/4) 이다.
곡선 y=x2+x−1 위에서 f(x,y) 는 f(x)=x2+3x−3 이 된다. 이 곡선 위의 임계점은 (−3/2,−1/4) 이다. x=−3/2 는 유계인 이 영역 밖에 있으므로 이 임계점은 무시한다.
함수 f 자체에는 임계점이 없다.
(−1,−1), (1,1), (3/4,3/4) 에서 f 의 값을 확인하면, 최댓값은 (3/4,3/4,9/8) 에서, 최솟값은 (−1,−1,−5) 에서 나타난다.
원본 교재 풀이(영어)
The region has two “corners” at (−1,−1) and (1,1).
Along the line y=x, f(x,y) becomes f(x)=3x−2x2. Along this line, we have a critical point at (3/4,3/4).
Along the curve y=x2+x−1, f(x,y) becomes f(x)=x2+3x−3. There is a critical point along this curve at (−3/2,−1/4). Since x=−3/2 lies outside our bounded region, we ignore this critical point.
The function f itself has no critical points.
Checking the value of f at (−1,−1), (1,1), (3/4,3/4), we find the absolute maximum is at (3/4,3/4,9/8) and the absolute minimum is at (−1,−1,−5).