×   HOME JAVA NETPLOT OCTAVE Traži ...
  matematika2
Primjena ekstrema, 1. primjer     FUNKCIJE VIŠE VARIJABLA     Lokalni ekstremi funkcija triju


Primjena ekstrema, 2. primjer

Odredite stranice kvadra zadanog volumena $ V$ koji ima najmanje oplošje.

Rješenje.

Označimo tražene duljine stranica sa $ a$ , $ b$ i $ c$ . Tada je volumen $ \displaystyle V=abc$ , i oplošje $ \displaystyle O=2(ab+ac+bc)$ . Ako s pomoću poznate vrijednosti volumena izrazimo npr. vrijednost duljine stranice $ a$ , dobivamo da je $ \displaystyle a=\frac{V}{bc}$ , pa oplošje možemo zapisati kao funkciju dviju varijabla, odnosno

$\displaystyle \displaystyle O=O(b,c)=2\left(\frac{V}{c}+\frac{V}{b}+bc\right)$ ,$\displaystyle \hspace{0.3cm}(b,c)\in\mathbb{R}^{+}\times\mathbb{R}^{+}$.    

Izračunajmo minimum funkcije $ O$ . Stacionarne točke zadovoljavaju sustav jednadžbi

$\displaystyle O_b=-\frac{2V}{b^2}+2c$ $\displaystyle =0$    
$\displaystyle O_c=-\frac{2V}{c^2}+2b$ $\displaystyle =0$    

Iz geometrijskih razloga jedina stacionarna točka $ \displaystyle (\sqrt[3]{V},\sqrt[3]{V})$ mora biti točka lokalnog i globalnog minimuma funkcije $ O$ . Dakle, kvadar sa stranicama $ \displaystyle a=b=c=\sqrt[3]{V}$ (kocka) zadovoljava uvjete zadatka.