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Para resolver essa questão vamos utilizar o Teste da Segunda Derivada, o qual diz que:
Seja \(D=fxx.fyy-(fxy)^2\) e \((a,b)\) um ponto crítico
Se \(D>0\) e \(fxx(a,b)>0\) , f tem um mínimo em \((a,b)\)
Se \(D>0\) e\( fxx(a,b)<0\) , f tem um máximo em \((a,b)\)
Se \(D<0\) , é um ponto de sela
Primeiramente vamos obter os pontos criticos, que podem ser obtidos fazendo as derivadas parciais da função e igualando a zero
1) derivando em relação a \(x\):
\( f(x,y)=x^3+2y^2-3x-4y\\ fx= 3x^2+0-3.1-0\\ fx= 3x^2-3\\\)
Igualando a zero, obtemos:
\(3x^2-3=0\\ x=\pm1\)
2) derivando em relação a \(y\):
\(f(x,y)=x^3+2y^2-3x-4y\\ fy= 0+4y-0-4.1\\ fy= 4y-4\)
Igualando a zero:
\(4y-4=0\\ y=1\)
Assim, os pontos criticos são : \((1,1)\) e \((-1,1)\).
Agora, vamos calcular as derivadas de segunda ordem
\(fx=3x^2-3\\ fxx=6x\)
\(fy= 4y-4\\ fyy=4\)
-Em relação à \(x\):
\(fxy= 3x^2-3\)
-Em relação à y:
\(fxy= 0\)
Substituindo todos os valores das derivadas de segunda ordem encontradas em \(D=fxx.fyy-(fxy)\), temos:\(D=fxx.fyy-(fxy)^2\\ D= 6x.4-0^2 \\ D=24x\)
Agora vamos analisar os pontos críticos:
\(D=24 , fxx=6\) . Ambos positivos, portanto (1,1) é um ponto de mínimo
\(D<0\). Como \(D<0\), o ponto (-1,1) é um ponto de sela.
Portanto, os pontos críticos são \(\boxed{(1,1)}\)e \(\boxed{(-1,1)}\) sendo que \(\boxed{(1,1)}\) é um ponto de mínimo e \(\boxed{(-1,1)}\) é um ponto de sela.
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Cálculo Diferencial e Integral I e II
•UNINTER
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