Mehr. Dim. Analy. Maximum und Minimum mit Punktmenge bestimmen?


12.12.2021, 23:09

*(x^2+2y^2=2 ist natürlich kein Kreis, sondern eine Ellipse)

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Für stetige Funktionen gilt, dass das Bild von Kompakten Mengen Kompakt sind. Wenn also E kompakt ist, ist f(E) kompakt, also eine abgeschlossene und beschränkte Menge in R. Somit hat f(E) ein minimales und maximales Element, f hat also ein Minimum und ein Maximum.

(Dein Satz vom Maximum lässt sich so nicht direkt anwenden, da im mehrdimensionalen keine Kompakten Intervalle gibt, vermutlich hattet ihr aber schon eine Erweiterung des Satzes im Mehrdimensionalen)

Eine Mögliche Erklärung weswegen E kompakt ist: da das E eine Ellipse ist, ist es auf jeden Fall beschränkt. Die Abgeschlossenheit bekommt man, indem man g(x,y)=x^2+2y^2 nimmt und man E durch g^1(2) (Also die Urbild Menge der 2) beschreibt. Da g stetig ist, und {2} abgeschlossen ist, muss E auch abgeschlossen sein.

Für das bestimmen der Maxima und Minima solltest du die Lagrange Methode benutzen (entweder im Skript oder im Internet danach suchen)

HUMILEIN 
Fragesteller
 13.12.2021, 18:35

Hat prima mit Lagrange funktioniert, vielen Dank. War dann doch leichter als gedacht^^

1

Genau, stetige Funktionen auf kompakten Intervallen haben stets ein Minimum und Maximum. Du hast schon richtig erkannt, die Ellipse ist eine kompakte Menge. Man sieht dass x und y beschränkt sind, weil zb x>=10 niemals drinne liegt, um die Abgeschlossenheit kann man auch direkt sehen weil wenn man für x und y konvergente Folgen einsetzt, bei den jedes Folgenglied in E liegt, dann erfüllt der limes weiterhin die Gleichung von E, also liegen limits auch in E

Allgemein berechnet man sowas mit dem Lagrange Ansatz, schau dir da am besten ein Video an