Esercizi da fare
Massimi e minimi liberi e vincolati
Tracce da svolgere in autonomia. La soluzione finale compare con il pulsante sotto ogni traccia; ogni esercizio ha anche una pagina propria, da condividere con il link.
1. Punti critici di un polinomio di secondo grado
Determinare e classificare i punti critici della funzione
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L’unico punto critico è ; poiché e , è un punto di minimo locale, con
2. Punti critici di un polinomio di quarto grado
Determinare e classificare i punti critici della funzione
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I punti critici sono tre: è un punto di sella (), mentre e sono punti di minimo locale con
3. Punti critici con termine misto
Determinare e classificare i punti critici della funzione
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I punti critici sono e . In si ha e , quindi è un punto di minimo locale con ; in si ha , quindi è un punto di sella.
4. Punti critici non isolati e Hessiana degenere
Determinare tutti i punti critici della funzione
e stabilire quali sono di estremo.
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I punti critici sono tutti e soli i punti dei due assi, dove la Hessiana è degenere. Poiché e esattamente sugli assi, ogni punto degli assi è un punto di minimo assoluto, non stretto.
5. Hessiana degenere e completamento del quadrato
Determinare e classificare i punti critici della funzione
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L’unico punto critico è , con Hessiana degenere. Scrivendo si conclude che è un punto di minimo assoluto, con
6. Estremi assoluti su un rettangolo
Determinare massimo e minimo assoluti della funzione
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Il massimo assoluto è , assunto in ; il minimo assoluto è , assunto in . Tutti i candidati stanno sulla frontiera.
7. Estremi assoluti su un cerchio
Determinare massimo e minimo assoluti della funzione
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Il minimo assoluto è , assunto nel punto critico interno ; il massimo assoluto è , assunto in sulla frontiera, dove .
8. Estremi assoluti su un triangolo
Determinare massimo e minimo assoluti della funzione
sul triangolo di vertici , , , bordo compreso.
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Il massimo assoluto è , assunto nei vertici e ; il minimo assoluto è , assunto nell’origine. Il punto critico sta sull’ipotenusa e dà il valore .
9. Moltiplicatori di Lagrange su una circonferenza
Determinare massimo e minimo della funzione
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Il sistema di Lagrange dà i candidati e : il massimo vincolato è in , il minimo vincolato è in .
10. Distanza minima di una curva dall'origine
Determinare i punti della curva a distanza minima dall’origine e calcolare tale distanza.
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Minimizzando con il vincolo si trovano i punti e , con distanza minima
Un massimo non esiste, poiché la curva non è limitata.
11. Moltiplicatori di Lagrange su una sfera
Determinare massimo e minimo della funzione
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I candidati sono e : il massimo vincolato è , il minimo vincolato è .
12. Rettangolo di perimetro minimo
Tra i rettangoli di area , determinare quello di perimetro minimo.
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Con il vincolo il perimetro è per , con minimo in : il rettangolo cercato è il quadrato di lato , con perimetro .
13. Scatola senza coperchio di superficie minima
Una scatola a base quadrata, senza coperchio, deve avere volume . Determinare le dimensioni che rendono minima la superficie (base e quattro pareti).
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Con base di lato e altezza , la superficie è , minima per : la scatola ha base , altezza e superficie minima .