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Kritische Punkte
diff2-01-01
set
13104
randRangeExclude(-3,3,[0]) randRangeExclude(-3,3,[0,L1,-L1]) randRangeExclude(-4,4,[0,1]) randRangeExclude(-4,4,[0,1]) 3*A*L1*L2 fractionReduce(B*B, 6*A*(L1+L2)) fractionReduce(-L1*3*A*(L1+L2),B) fractionReduce(-L2*3*A*(L1+L2),B)

Gegeben sei die Funktion f: \mathbb R^2 \to \mathbb R mit f(x,y) = A x^3 + Bx y+ Cx + D y^2.

Diese hat zwei kritische Punkte P = (\blue{x_P} ,\blue{y_P}) und Q = (\red{x_Q} ,\red{y_Q}). Welche?

L1
-L1*3*A*(L1+L2)/B
L2
-L2*3*A*(L1+L2)/B
\blue{x_P} =
\blue{y_P} =
\red{x_Q} =
\red{y_Q}=

Für einen kritischen Punkt (x_0,y_0) ist f_x (x_0,y_0) = 0 = f_y (x_0,y_0).

Wir rechnen also I: \ f_x(x,y)= 3*A x^2 + B y + C und II:\ f_y(x,y)= B x+ fractionReduce(2* B*B, 6*A*(L1+L2)) y. Damit suchen wir Paare x,y, für die sowohl I als auch II Null ist.

Mit II sehen wir, dass y = fractionReduce( -3*A*(L1+L2),B ) x gelten muss. Setze dies in I ein.

Damit wird I zu einer Quadratischen Gleichung

3*A x^2 + -3*A*(L1+L2) y + C = 0, die sich vereinfacht zu x^2 + -(L1+L2) y + L1*L2 = 0.

Mit Faktorisierung x^2 + -(L1+L2) y + L1*L2 = (x - L1) (x - L2) lesen wir die x - Koordinate x_P = L1 und x_Q = L2 ab.

Einsetzen in die Gleichung II oben mit y = fractionReduce( -3*A*(L1+L2),B ) x gibt dann auch die y - Koordinate y_P = Y1 und y_Q = Y2.