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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - Lokale Extrema - 2. Ableitung
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Lokale Extrema - 2. Ableitung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:23 Di 29.07.2008
Autor: eldanielo

Aufgabe
Bestimmen sie alle lokalen Extrema:

f(x,y) = x + [mm] \bruch{y}{2} [/mm] + [mm] \wurzel{1- x^{2} - \bruch{y^{2}}{2}} [/mm]

Hallo erstmal!
Also, die erste Ableitung kriege ich ja noch hin:

[mm] \bruch{\delta f}{\delta x} [/mm] = 1 - [mm] \bruch{x}{\wurzel{1 - x^{2} - \bruch{y^2}{2}}} [/mm]


[mm] \bruch{\delta f}{\delta y} [/mm] = [mm] \bruch{1}{2} [/mm] ( 1- [mm] \bruch{y}{\wurzel{1 - x^2 - \bruch{y^2}{2}}} [/mm] )

Jetzt habe ich allerdings Probleme damit, die zweite Ableitung zu bilden. Habe es zwar mit der Quotientenregel versucht, da kommt aber nur Mist raus. Wäre sehr dankbar, wenn mir jemand die zweite Ableitung in mehreren Schritten erklären könnte.
Gruß,
eldanielo

        
Bezug
Lokale Extrema - 2. Ableitung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:46 Di 29.07.2008
Autor: steppenhahn

Hallo!

Nur um die kritischen Punkte zu bestimmen, wirst du die zweite Ableitung natürlich erstmal nicht benötigen. Egal. Sei

[mm]f(x,y) = x + \bruch{y}{2} + \wurzel{1- x^{2} - \bruch{y^{2}}{2}}[/mm]

Du hast berechnet:

[mm]\bruch{\partial}{\partial x}f(x,y) = 1 - \bruch{x}{\wurzel{1 - x^{2} - \bruch{y^2}{2}}}[/mm]

[mm]\bruch{\partial}{\partial y}f(x,y) = \bruch{1}{2}*\left(1- \bruch{y}{\wurzel{1 - x^2 - \bruch{y^2}{2}}}\right)[/mm]

Das ist beides richtig [ok].
Was für konkrete Probleme hast du bei der zweiten Ableitung?
Bei [mm] \bruch{\partial^{2}}{\partial x^{2}}f(x,y) [/mm] haben wir die Form [mm] \bruch{u(x,y)}{v(x,y)} [/mm] (Wir behandeln jetzt mal nur den Bruch, dass das negativ ist müssen wir uns merken :-) )

u = x
u' = 1
v = [mm] \wurzel{1 - x^{2} - \bruch{y^2}{2}} [/mm]
v' = [mm] \bruch{-x}{\wurzel{1-x^{2}-\bruch{y^{2}}{2}}} [/mm]

Nun in die Quotientenregel einsetzen! Das ist doch gar nicht so schwer :-) :

[mm] \left(\bruch{u}{v}\right)' [/mm] = [mm] \bruch{u'*v-u*v'}{v^{2}} [/mm]

Probiers und poste deine Zwischenergebnisse mit, damit wir die besser helfen können!

Stefan.

Bezug
                
Bezug
Lokale Extrema - 2. Ableitung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:18 Di 29.07.2008
Autor: eldanielo

Hey,

dank dir für die Hilfe.

Ich muss irgendwo einen Rechenfehler mit eingebaut haben glaube ich also im folgenden meine ausführungen.

f''(x) = [mm] \bruch{\wurzel{1 - x^2 - \bruch{y^2}{2}} - \bruch{- x^2}{\wurzel{1- x^2 - \bruch{y^2}{2}}}}{(\wurzel{1 - x^2 - \bruch{y^2}{2}})^2} [/mm]

       = [mm] \bruch{\wurzel{1 - x^2 - \bruch{y^2}{2}} + x^2}{(\wurzel{1- x^2 - \bruch{y^2}{2})^3}} [/mm]

Kannst du mir vielleicht sagen, wo der Fehler ist?
Danke schonmal im Vorraus
eldanielo

Bezug
                        
Bezug
Lokale Extrema - 2. Ableitung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:44 Di 29.07.2008
Autor: Steffi21

Hallo,

deine 1. Zeile ist so korrekt, jetzt hast du mit [mm] \wurzel{1-x^{2}-\bruch{y^{2}}{2}} [/mm] erweitert, somit entfällt im Zähler die Wurzel, es steht im Zähler [mm] 1-x^{2}-\bruch{y^{2}}{2}+x^{2}, [/mm] du bekommst im Zähler [mm] 1-\bruch{y^{2}}{2} [/mm]

Steffi

Bezug
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