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fonctions de deux variables

Posté par
letony
19-10-18 à 09:55

Bonjour à tous, j'ai un TD en maths à faire et je bloque sur une question.
y = f(x, y) = racine carré (x²+y²) (Df = R² − {0, 0})

Il faut montrer si la fonction est concave ou convexe.

Je trouve comme déterminant: (2x²+2y²-x)(2x²+2y²-y)-(-x)²
Mais comment trouver les x et y pour lesquelles ce déterminant est supérieur à 0 ?

Merci

Posté par
lafol Moderateur
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 14:23

Bonjour

de quel déterminant parles-tu ? peux-tu détailler tes calculs ?

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 15:38

Le déterminant de la matrice hessienne.
Je détaille les calculs dès que possible

Posté par
larrech
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 16:37

Bonjour,

Citation :
Je détaille les calculs dès que possible


OK, car j'ai comme l'impression qu'il y a un loup (comme on dit du côté de Lille)

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 18:32

Je trouve
f''11=(2x²+2y²-x)/(2(x²+y²)^(3/2))
f''12=(-x)/(2((x²+y²)^(3/2))
f''22=(2x²+2y²-y)/(2(x²+y²)^(3/2))

Pour ma matrice hessienne, je reprends les 3 éléments du dessus et je sors 1/2(x²+y²)^(3/2) devant la matrice.

Et pour mon déterminant de la matrice hessienne, je fais (f''11)*(f''22) - (f''22)² et je tombe ainsi sur l'opération de mon premier post (2x²+2y²-x)(2x²+2y²-y)-(-x)², où je dois trouver l'ensemble des points pour lesquels c'est supérieur à 0 afin de déterminer quand la fonction est concave ou convexe.

Merci pour votre aide

Posté par
lafol Moderateur
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:03

je n'ai plus le papier sur lequel j'avais calculé les dérivées partielles, mais je ne trouvais pas du tout comme toi...

Posté par
lafol Moderateur
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:03

peux-tu mettre les dérivées premières, déjà, qu'on vérifie ensemble ?

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:13

f'x=x/(racine carré (x²+y)²)
f'y=y/(racine carré (x²+y)²)

Posté par
lafol Moderateur
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:17

jusque là on est d'accord, sauf pour le carré sur la racine .... il devrait être sur y

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:18

Faute de frappe, autant pour moi
Merci pour tes réponses.

Posté par
Razes
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:26

letony @ 19-10-2018 à 09:55

y = f(x, y) = racine carré (x²+y²) (Df = R² − {0, 0})
:?  

Posté par
verdurin
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:27

Bonsoir,
j'imagine que tu dois utiliser la hessienne.
Sinon on peut remarquer que la surface est un demi-cône privé de son sommet et qu'elle est évidement convexe.

Ps : j'ai interprété y=f(x,y) comme z=f(x,y)

Posté par
carpediem
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:45

salut

une remarque :

f(x, y) = f(y, x) ... donc inutile de s'em... à écrire deux fois la même chose ... puisqu'il suffit de permuter les variables ...

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:45

J'ai remplacé x1 par x et x2 par y pour faciliter la lecture, est en effet j'ai oublié de remplacer y= par z=...
Merci pour ta réponse

Posté par
Razes
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 19:51

@verdurin,  bien entendu pour le z=f(x,y), c'est plus pour la rigueur seulement.

@letony, peut-être que le calcul de \dfrac{\partial^{2} f}{\partial x^{2}}(x,y);\dfrac{\partial^{2} f}{\partial y^{2}}(x,y);\dfrac{\partial^{2} f}{\partial y\partial x}(x,y) ;\dfrac{\partial^{2} f}{\partial x\partial y}(x,y)  est faux.

Posté par
larrech
re : fonctions de deux variables 19-10-18 à 21:15

1/2 cône de révolution d'axe Oz...

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 20-10-18 à 15:26

@razes,
je l'ai refait... et je retombe sur une équation du même genre impossible à résoudre...

Posté par
Razes
re : fonctions de deux variables 20-10-18 à 16:15

Bonjour,
J'avais fait le calcul et avais trouvé que: det (H (f))=0.

Peut être que j'ai fait une erreur de calcul.

Posté par
larrech
re : fonctions de deux variables 20-10-18 à 17:15

Bonjour Razes,

J'obtiens le même résultat. Rien de bien étonnant si l'on voit qu'il s'agit d'un cône.
L'une des valeurs propres est nulle. Reste à voir l'autre...

Posté par
letony
re : fonctions de deux variables 20-10-18 à 17:18

Je trouve également un déterminant nul.

Posté par
etniopal
re : fonctions de deux variables 20-10-18 à 18:53

f  est l'application   (x,y)   (x² + y²)1/2 de U :=  ²  \ { (0,0) } vers   .

"  montrer si la fonction est concave ou convexe " est incorrect ( on ne montre pas si ../ mais on regarde si …)

Concernant la "convexité " on peut se demander si  f est convexe ou concave .
Si la réponse est non-convexe et non- concave ,  on peut voir s'il existe des parties (convexes )  A de U sur lesquelles f est  convexe ou concave .

La relation f(rcos(t) , sin(t)) = r pour tout réel t et tout réel r > 0 peut servir à répondre à certaines de ces questions



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