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Faites les exercices suivants

Dans le document 2.6 MULTIPLICATEURS DE LAGRANGE (Page 111-200)

p.810 #27 à 32 ( p.810 #25 à 30 )

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

sous la contrainte h(x, y) = k

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

sous la contrainte h(x, y) = k

g(x, y) = h(x, y) k si on pose

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

sous la contrainte h(x, y) = k

g(x, y) = h(x, y) k si on pose

la contrainte devient

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

g(x, y) = 0

sous la contrainte h(x, y) = k

g(x, y) = h(x, y) k si on pose

la contrainte devient

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

g(x, y) = 0

sous la contrainte h(x, y) = k

g(x, y) = h(x, y) k si on pose

la contrainte devient

On cherche le max ou le min d’une fonction

f (x, y)

g(x, y) = 0

sous la contrainte h(x, y) = k

g(x, y) = h(x, y) k si on pose

la contrainte devient

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

Pour faire cela, nous allons regarder les courbes de

niveau.

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

Pour faire cela, nous allons regarder les courbes de

niveau.

On peut voir g(x, y) = 0

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

Pour faire cela, nous allons regarder les courbes de

niveau.

On peut voir g(x, y) = 0

z = g(x, y)

comme une courbe de niveau de

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

Pour faire cela, nous allons regarder les courbes de

niveau.

On peut voir g(x, y) = 0

z = g(x, y)

comme une courbe de niveau de

On cherche donc la hauteur maximale ou minimale de la courbe sur la fonction.

Pour faire cela, nous allons regarder les courbes de

niveau.

On peut voir g(x, y) = 0

z = g(x, y)

comme une courbe de niveau de

On pourra donc regarder les gradients

rf et rg

rf k rg

rf k rg () rf = rg

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

On cherche donc les points (a, b)

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

On cherche donc les points (a, b) tels que

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

On cherche donc les points (a, b)

rf (a, b) = rg(a, b) tels que

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

On cherche donc les points (a, b)

rf (a, b) = rg(a, b) tels que

et

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

g(x, y) = 0

On cherche donc les points (a, b)

rf (a, b) = rg(a, b) tels que

et

Donc pour trouver les extrémums d’une fonction f (x, y) = z g(x, y) = 0

soumis à une contrainte

g(x, y) = 0

On cherche donc les points (a, b)

rf (a, b) = rg(a, b)

le multiplicateur de Lagrange tels que

et

Le lagrangien

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y) Le lagrangien

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y) Le lagrangien

rL = ~0

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y) Le lagrangien

rL = ~0 rL =

✓ @L

@x , @L

@y , @L

@

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y) Le lagrangien

rL = ~0 rL =

✓ @L

@x , @L

@y , @L

@

= (0, 0, 0)

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y)

@L

@x = @f

@x + @g

@x = 0 Le lagrangien

rL = ~0 rL =

✓ @L

@x , @L

@y , @L

@

= (0, 0, 0)

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y)

L(x, y, ) = f (x, y) + g(x, y)

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16

L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16) rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y)

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y) = 0

= 0

= 0

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y) = 0 =) x = 0 ou 1 + y = 0

= 0

= 0

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y) = 0 =) x = 0 ou 1 + y = 0

= 0

= 0

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y) = 0 =) x = 0 ou 1 + y = 0

= 0

= 0

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe x2y = 16

f (x, y) = x2 + y2 g(x, y) = x2y 16 L(x, y, ) = x2 + y2 + (x2y 16)

@L

@x = 2x + 2xy

@L

@y = 2y + x2

@L

@ = x2y 16

= 2x(1 + y) = 0 =) x = 0 ou 1 + y = 0

= 0

= 0

rL = ~0

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Exemple

Trouver la plus petite distance entre l’origine et la courbe

Faites les exercices suivants

p. 818 # 1, 3 à 6 ( p. 819 # 1, 3 à 6 )

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

Les valeurs extrêmes se produiront lorsqu’une surfaces de niveau de

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

Les valeurs extrêmes se produiront lorsqu’une surfaces de niveau de f (x, y, z) sera tangente à la surface de niveau g(x, y, z) = 0

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

Les valeurs extrêmes se produiront lorsqu’une surfaces de niveau de f (x, y, z) sera tangente à la surface de niveau g(x, y, z) = 0

et donc leurs plans tangents seront confondus.

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

Les valeurs extrêmes se produiront lorsqu’une surfaces de niveau de f (x, y, z) sera tangente à la surface de niveau g(x, y, z) = 0

et donc leurs plans tangents seront confondus.

Donc leurs vecteurs normal seront parallèles.

On peut faire la même chose pour des fonctions à trois variables f (x, y, z) avec la contrainte g(x, y, z) = 0

Mais l’interprétation géométrique est un peu plus compliquer à visualiser.

g(x, y, z) = 0 est une surface de niveau

Les valeurs extrêmes se produiront lorsqu’une surfaces de niveau de f (x, y, z) sera tangente à la surface de niveau g(x, y, z) = 0

et donc leurs plans tangents seront confondus.

Donc leurs vecteurs normal seront parallèles.

rf (x, y, z) = rg(x, y, z)

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

sur la sphère

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

@x = 1 + 2 x

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

@x = 1 + 2 x

@L

@y = 1 + 2 y

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

@x = 1 + 2 x

@L

@y = 1 + 2 y

@L

@z = 1 + 2 z

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

@x = 1 + 2 x

@L

@y = 1 + 2 y

@L

@z = 1 + 2 z

@L

@ = x2 + y2 + z2 1

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

Exemple

Trouver les valeurs extrêmes de f (x, y, z) = x + y z x2 + y2 + z2 = 1

L(x, y, z, ) = x + y z + (x2 + y2 + z2 1) sur la sphère

@L

Dans le document 2.6 MULTIPLICATEURS DE LAGRANGE (Page 111-200)

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