평면 중에서 , , 인 부분에서 의 최댓값과 최솟값을 구하세요. 또한 그 극값이 나타나는 모든 점을 구하세요.
영어 원문 보기
Find the largest and smallest values of in the part of the plane where , and . Also find all points where those extreme values occur.
정답·풀이 보기
생각하는 영역은 다음과 같다.
먼저 이 영역의 경계에서는 , , 중 적어도 하나가 0 임에 주목한다. 따라서 는 경계에서 0 이다. 의 경계가 아닌 모든 점에서 의 값은 0 보다 크므로, 의 최솟값은 이고 그 값은 다음 집합의 모든 점에서 나타난다.
의 최댓값은 임계점에서 나타난다. 위에서
이므로 임계점은 다음 연립방정식의 해이다.
첫째 식을 으로, 둘째 식을 로 나누면 ( 임을 기억한다)
첫째 식에서 얻은 를 둘째 식에 대입하면
따라서 의 최댓값은 에서 이다.
원본 교재 풀이(영어)
The region of interest is
First observe that, on the boundary of this region, at least one of , and is zero. So is zero on the boundary. As takes values which are strictly bigger than zero at all points of that are not on the boundary, the minimum value of is on
The maximum value of will be taken at a critical point. On
So the critical points are the solutions of
or, dividing by the first equation by and the second equation by , (recall that )
Substituting , from the first equation, into the second equation gives
So the maximum value of is at .
한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 4.7절 · 30번우리말 번역
다음 연습문제에서 이계도함수 판정법을 사용하여 임계점을 분류하고, 각 임계점이 극댓값인지, 극솟값인지, 안장점인지, 아니면 이들 중 어느 것도 아닌지 판단하세요.
다 풀었으면 정답 확인
은 안장점이고 은 극솟값이다.