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Aufgabe: Bestimme die Extrema von f

f(x,t) = (1-2x) + sin(2t), (x,t) \in [0;2] x [0 ; \frac{\pi}{2}


Problem/Ansatz:

Hallo, Ich habe folgendes Problem. Ich weiß im prinzip wie man Extrema ausrechnet. Nun bin ich aber über diese Aufgabe gestoßen und bin sehr verwirrt.

Als erste Ableitung zu x und t habe ich:

fx = -2

ft = 2*cos(2t)

Im nächsten schritt muss ich ja den Gradient = 0 setzen und tuhe mich hier ziemlich mit dem 2*cos(2t) schwer. fx = 0 ist dann doch für x = 0 oder? Hat wer einen Ansatz der mir weiterhelfen kann?

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1 Antwort

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fx = -2
Extremum
-2 = 0 | kein Extremum

ft = 2*cos(2t)
Extremum
2*cos(2t) = 0
cos(2t) = 0
cos = 0 bei PI / 2

2t = PI /2
t = PI / 4

Es gibt natürlich noch weitere Stellen
an denen der cos = 0 ist.

Avatar von 122 k 🚀

Danke für die Antwort. Was heißt in diesem Fall kein Extremum? Wie verfahre ich dann mit der Aufgabe weiter? bzw. wie würde meine Hesse Matrix dann dazu aussehen?

Ich würde die so aufstellen:

fxx = 0

ftt = -4sind(2t)

fxt = 0

Hes(x,t) =

00
0-4sin(2*PI/4)

det Hes(x,t) = 0 * -4sin(2*PI/4) - 0 * 0 = 0 -> Sattelpunkt?

Leider kann ich dir nicht weiterhelfen
Der 3 d-Plot sieht folgendermaßen aus

gm-477.JPG


Die Funktion
f ( x ) = (1-2*x)
f ´( x ) = -2

hat leider kein Extremum

mfg

Screenshot 2023-04-20 144818.png

Text erkannt:

\( \begin{array}{l} f(x, t)=1-2 x+\sin (2 t) \quad x[0 ; 2] \quad+\left[0 ; \frac{\pi}{2}\right] \\ f x=-2 \\ 0=-2 \Rightarrow \text { Kein Exbehmen } \\ 4 t=2 \cos (2 t) \\ 2 \cos (2 t)=0 / 2 \\ \cos (2 t)=0 \\ t=\frac{\pi}{4} \\ \end{array} \)
dem chtpecederd sind usere Extrena die Pardpurthe wit \( [0,0] ;\left[0, \frac{\pi}{2}\right],[2 ; 0] ;\left[2 ; \frac{7}{2}\right] \)
\( \begin{array}{l} f(0,0)=1-2 \cdot 0+\sin (0)=1 \quad \Rightarrow \text { globalls Maximum } \\ f\left(0, \frac{\pi}{2}\right)=1-2 \cdot 0+\sin (\pi)=1 \quad \Rightarrow \text { glebales Maximun } \\ f(2,0)=1-2 \cdot 2=-3 \quad \Rightarrow \text { globales minimun } \\ f\left(2, \frac{\pi}{2}\right)=1-2 \cdot 2+\sin (\pi)=-3 \Rightarrow \text { fldodls minimum } \\ f\left(1, \frac{\pi}{4}\right)=1-2+\sin \left(\frac{\pi}{2}\right)=0 \quad \Rightarrow \text { kitisder Aukt \&kigller SP } \\ z=-0,39150-2(x-1,1)-1,17700(t-1,1) \quad\left(x_{0} ; t_{0}\right)=(1,1 ; 1,1) \\ \end{array} \)

Hi, Ich hab das ganze nochmal Ausgerechnet um ein paar Aussagen zu dieser Funktion zu treffen, es wäre sehr Nett ob jemand das auf richtigkeit Überpürfen könnte. Diese Aufgabe war eine aus einer alten Klausur, deswegen hätte ich schon gerne ein korrektes ergebnis.

Danke schonmal im voraus :)

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