Fonctions de deux variables réelles
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Questions and Answers

Quelle est la formule utilisée pour calculer l'élasticité de f par rapport à y ?

  • ef /y (x0 , y0 ) = f (x0 , y0 ) / y0
  • ef /y (x0 , y0 ) = f(x0 , y0) / y0
  • ef /y (x0 , y0 ) = f (y0) / y0
  • ef /y (x0 , y0 ) = y0 × f (x0 , y0 ) (correct)
  • En quel point l'élasticité de f par rapport à y a-t-elle été calculée ?

  • (3, 2)
  • (2, 1) (correct)
  • (1, 2)
  • (0, 1)
  • Quelle est la valeur de $ef /y (2, 1)$ obtenue ?

  • 3
  • 2 (correct)
  • 1
  • 4
  • Quelle relation est vérifiée par la fonction f en raison de son homogénéité de degré -23 ?

    <p>ef /x (2, 1) + ef /y (2, 1) = -2/3</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de $ef /x (2, 1)$ dans l'exercice ?

    <p>-2/9</p> Signup and view all the answers

    Quel type de fonction est f si elle est homogène de degré -23 ?

    <p>Homogène</p> Signup and view all the answers

    Quelle expression représente $fy′ (2, 1)$ dans l'exercice ?

    <p>3.2</p> Signup and view all the answers

    Comment est calculé $ef /y (2, 1)$ dans l'exercice ?

    <p>$2 + 1 + 1$</p> Signup and view all the answers

    Quel est le point critique de la fonction $f(x, y) = x^2 + y^2$ ?

    <p>(0, 0)</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction $f(x, y) = x^3 + x^2 - xy + y^2 + 4$, quelle est la dérivée partielle première par rapport à $x$ ?

    <p>$3x^2 + 2x - y$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la nature du point critique A(0, 0) pour la fonction $f(x, y)$ mentionnée ?

    <p>Minimum</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les points critiques trouvés pour la fonction $f(x, y) = x^3 + x^2 - xy + y^2 + 4$ ?

    <p>(0, 0) et (-21, -14)</p> Signup and view all the answers

    Quelle valeur est utilisée pour le calcul du discriminant $(rt - s^2)$ à A(0, 0) ?

    <p>$4$</p> Signup and view all the answers

    Quel est le signe du discriminant pour le point critique B(-21, -14) ?

    <p>&lt; 0</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'extrême potentiel de la fonction $f(x, y) = xy(x + y - 1)$ ?

    <p>Un seul extrême</p> Signup and view all the answers

    Combien de points critiques admet la fonction $f(x, y) = x^4 - 2x^2 + y^3 - 6y^2 - 4$ ?

    <p>Six</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme de définition de Df pour la fonction $f(x, y) = rac{1}{ ext{xy}}$?

    <p>{(x, y) ∈ R² ; xy &gt; 0}</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'expression correcte pour la dérivée partielle $f_x'(x, y)$ de la fonction $f(x, y) = 2x^{2}y^{3} + 3y + 1$?

    <p>$4xy^{3}$</p> Signup and view all the answers

    Comment peut-on exprimer la dérivée partielle $f_y'(x, y)$ de la fonction $f(x, y) = rac{1}{xy}$ ?

    <p>$- rac{1}{y^{2}}$</p> Signup and view all the answers

    Pour quelles conditions Df est défini pour la fonction $f(x, y) = rac{1}{x + y}$ ?

    <p>{(x, y) ∈ R² ; x + y ≠ 0}</p> Signup and view all the answers

    Quelle propriété doit avoir une fonction $f$ pour qu'elle soit symétrique ?

    <p>$f(x, y) = f(y, x)$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule correcte pour la dérivée partielle $f_y'(x, y)$ de la fonction $f(x, y) = ext{ln}(x^{2} + y^{2})$?

    <p>$ rac{2y}{x^{2} + y^{2}}$</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'ensemble de définition Df pour la fonction $f(x, y) = x^4 + y^{-4}$?

    <p>{(x, y) ∈ R² ; x ≥ 0 et y &gt; 0}</p> Signup and view all the answers

    Comment s'écrit la dérivée partielle $f_x'(x, y)$ pour la fonction $f(x, y) = e^{y}(x + y^2)$ ?

    <p>$e^{y}(1 + 2y)$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de $f_y'(3, 2)$ pour la fonction $f(x, y) = (x + y^2)e^{y}$ ?

    <p>$2e^{2}$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme de la matrice hessienne pour la fonction f(x, y, z) ?

    <p> 2 2y 1  2y 2x 1  1 1 0</p> Signup and view all the answers

    Comment calcule-t-on le déterminant de la matrice hessienne H ?

    <p>En utilisant la règle de Sarrus pour les matrices 3x3.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le critère pour déterminer si (x0, y0, λ0) est un maximum de f ?

    <p>Si H &gt; 0 alors c'est un maximum.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de la dérivée partielle seconde fz′′2 ?

    <p>0</p> Signup and view all the answers

    Quel est la valeur de H pour le point critique A(25, 50) ?

    <p>4</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la représentation correcte des éléments de la matrice hessienne H ?

    <p>H =  L′′x2 L′′xy gx′  L′′xy L′′y2 gy′  gx′ gy′ 0</p> Signup and view all the answers

    Quelle assertion est correcte concernant les dérivées partielles secondes de f ?

    <p>fx′′2 = 2 et fy′′2 = 2x</p> Signup and view all the answers

    Comment se comporte H lorsque H < 0 ?

    <p>Cela indique un minimum local.</p> Signup and view all the answers

    Comment est définie la surface représentative de f ?

    <p>Sf = {M (x, y, z) ∈ R3 /z = f (x, y)}</p> Signup and view all the answers

    Quelle forme a la fonction f définie par f(x, y) = x² + y² ?

    <p>Une parabole</p> Signup and view all the answers

    Quel est le résultat de f(x, y) = x² - y² lorsque x = 2 et y = 1 ?

    <p>3</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction f(x, y) = (x² + y²)e^{-(x² + y²)}, quelle est la nature de la surface représentative ?

    <p>Elle est toujours positive et tend vers 0 à l'infini.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la nature de la fonction f(x, y) = ln(x + y - 1) dans le domaine de définition ?

    <p>Elle est définie pour x + y &gt; 1.</p> Signup and view all the answers

    Quelle forme prend la surface représentative de la fonction f(x, y) = e^{-(x² + y²)} ?

    <p>Paraboloïde</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la dérivée partielle de f(x, y) = x²y au sujet de y ?

    <p>x²</p> Signup and view all the answers

    Comment est représentée la fonction f(x, y) = x⁴ - 4x²y² + y⁴ ?

    <p>Comme une surface de forme variable dépendant des valeurs de x et y.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le comportement de la fonction f(x, y) = e^{-(x² + y²)} à l'infini ?

    <p>Elle tend vers 0.</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction f(x, y) = x² + y², quelle est la nature de son minimum local ?

    <p>C'est un minimum global à l'origine.</p> Signup and view all the answers

    Quelle condition est nécessaire pour que les dérivées partielles secondes d'une fonction de deux variables soient égales ?

    <p>Les dérivées partielles secondes doivent être continues</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction $f(x, y) = 2x^2y^2 + y^3 + 1$, quelle est la forme de la dérivée partielle par rapport à $y$ ?

    <p>$4x^2y + 3y^2$</p> Signup and view all the answers

    Quel est le domaine de définition de la fonction $g(x, y) = ext{ln}(x + y)$ ?

    <p>${(x, y) ∈ R^2 / x + y &gt; 0}$</p> Signup and view all the answers

    Pour quelle fonction les dérivées partielles secondes $g_{xy}$ et $g_{yx}$ sont-elles négatives ?

    <p>$g(x, y) = ext{ln}(x + y)$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme de la dérivée partielle de $h(x, y) = xe^{xy}$ par rapport à $x$ ?

    <p>$(1 + 2x^2y)e^{xy}$</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction $k(x, y) = rac{xy^2}{ ext{sqrt{y}}}$, quelle est la forme de la dérivée partielle par rapport à $y$ ?

    <p>$ rac{12xy - 2}{2 ext{sqrt{y}}}$</p> Signup and view all the answers

    Quelle affirmation est correcte concernant les formes des dérivées partielles secondes d'une fonction homogène ?

    <p>Elles doivent être continues</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence de la condition $g_{xy} = g_{yx}$ pour une fonction de deux variables ?

    <p>Les dérivées doivent être continues</p> Signup and view all the answers

    Quel est le résultat de la dérivée partielle seconde de $k(x, y)$ par rapport à $x$ et $y$ ?

    <p>$12y - 2$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme de la dérivée partielle seconde de $h(x, y)$ par rapport à $y$ ?

    <p>$x^5 e^{xy}$</p> Signup and view all the answers

    Pour la fonction $f(x, y) = 2x^2y^2 + y^3 + 1$, quel est le domaine de définition ?

    <p>Tous les réels</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de $f_{xy}$ pour la fonction $f(x, y) = 2x^2 y^2 + y^3 + 1$ ?

    <p>$4x^2 + 6y$</p> Signup and view all the answers

    Quel est le produit des dérivées partielles premières $k_x$ et $k_y$ pour la fonction $k(x, y)$ ?

    <p>$ rac{12xy - 2}{y^2}$</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Fonctions de deux variables réelles

    • Définition 1: Une fonction numérique à deux variables réelles est une application qui associe à chaque couple de nombres réels (x, y) un nombre réel f(x, y). Son ensemble de définition est l'ensemble des couples (x, y) pour lesquels la fonction est définie. La surface représentative de f est l'ensemble des points (x, y, z) dans l'espace tels que z = f(x, y).

    • Exemple 1: Une fonction exemple est f(x, y) = x² + y². Son domaine est R².

    • Exercice 1: Déterminer les domaines de définition de fonctions spécifiques est demandé. Exemples:

      • f₁(x, y) = xy / √(x-1) avec Df₁ = {(x, y) ∈ R² / x > 1}
      • f₂(x, y) = ln(x + y - 1) avec Df₂ = {(x, y) ∈ R² / x + y - 1 > 0} ou y > 1 - x
      • f₃(x, y) = (x² + y² - 4)^1/2 avec Df₃ = {(x, y) ∈ R² / x² + y² ≥ 4}
      • f₄(x, y) = √(x² - y²) avec Df₄ = {(x, y) ∈ R² / x² ≥ y²} ou x ≥ y ou x ≤ -y.

    Dérivées partielles premières

    • Définition 3: La dérivée partielle première de f par rapport à x, notée ∂f/∂x, est la limite du taux de variation de f par rapport à x lorsque y est constant. La dérivée partielle de f par rapport à y, notée ∂f/∂y, est la limite du taux de variation lorsque x est constant.

    • Exemple 4: Pour f(x, y) = x² + 3xy³ + 2y, ∂f/∂x = 2x + 3y³ et ∂f/∂y = 9xy² + 2.

    • Exercice 2: Calculer les dérivées partielles premières de fonctions est demandé comme dans le cas de f(x,y) = 2x²y³ + 3y + 1

    Dérivées partielles secondes

    • Définition 6: Les dérivées partielles secondes sont les dérivées partielles des dérivées partielles premières. On a les dérivées partielles secondes ∂²ƒ/∂x² , ∂²ƒ/∂y² et ∂²ƒ/∂x∂y. La notation ∂²ƒ/∂x∂y est l'usage de la dérivée partielle mixte.

    • Théorème 1: Pour des fonctions avec dérivées secondes continues, on a ∂²ƒ/∂x∂y = ∂²ƒ/∂y∂x.

    Extrema liés

    • Définition 10: Un minimum local (ou maximum) d'une fonction de 2 variables est un point où la fonction est inférieure (ou supérieure) à toutes les valeurs voisines.

    • Théorème 2: Si une fonction f admet un extremum en (x₀, y₀) et ses dérivées partielles premières existent, alors ∂f/∂x(x₀, y₀) = 0 et ∂f/∂y(x₀, y₀) = 0.

    • Théorème 3: Conditions suffisantes pour qu'un point critique soit un extremum. On examine la nature des extrema en utilisant le déterminant de la hessienne et la dérivée seconde.

    • Exemple 10,  11,  13: Des exemples et exercices sont donnés pour trouver les extrema liés en résolvant un système d'équations. Le multiplicateur de Lagrange est utilisé pour trouver des extrema sous une contrainte.

    Autres Définitions et concepts

    • Homogénéité: Une fonction f(x, y) est homogène de degré n si f(tx, ty) = tⁿf(x, y) pour tout t > 0.

    • Élasticité: L'élasticité mesure la sensibilité d'une variable à une autre, notamment la sensibilité de f à x ou y.

    • Relation d'Euler: Une relation qui est vérifiée pour les fonctions homogènes.

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    Quiz Team

    Description

    Ce quiz explore les fonctions de deux variables réelles, y compris leur définition, leurs domaines de définition et des exemples pratiques. Les participants auront l'occasion d'appliquer ces concepts pour résoudre divers problèmes associés à la détermination des domaines ainsi qu'à l'utilisation de dérivées partielles. Testez vos connaissances sur ce sujet mathématique fascinant !

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