- •Модуль 2. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных
- •2. Способы задания функций двух переменных
- •3. Частные производные
- •4. Частные производные высших порядков
- •5. Дифференциал функции двух переменных и его применение
- •6. Дифференциал второго порядка
- •7. Градиент функции двух переменных
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. Экстремум функции двух переменных
- •1. Локальный экстремум
- •Теорема (необходимый признак экстремума функции двух переменных)
- •Теорема (достаточный признак экстремума функции двух переменных)
- •2. Условный экстремум
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3. Наибольшее и наименьшее значения функции двух переменных в области
- •1. Нахождение наибольшего и наименьшего значений функции двух переменных в замкнутой ограниченной области
- •2*. Нахождение наибольшего (наименьшего) значений линейной функции в области, заданной линейными ограничениями
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Графическое решение системы линейных неравенств
- •2.3. Геометрическое изображение линейной функции (градиент и линии уровня)
- •2.4. Графическое нахождение наибольшего и наименьшего значений линейной функции в области
- •Контрольные вопросы
2.2. Графическое решение системы линейных неравенств
Для графического решения данной задачи необходимо уметь решать графически системы линейных неравенств с двумя переменными.
Сначала дадим геометрическое истолкование линейного неравенства.
Решением линейного неравенства с двумя переменными называется множество пар значений переменных , которые удовлетворяют неравенству. Геометрически решением линейного неравенства являетсяполуплоскость, границей которой является прямая .
Порядок действий:
записать уравнение и построить на плоскости граничную прямую;
выбрать искомую полуплоскость, координаты точек в которой удовлетворяют заданному неравенству. Для этого подставляют в неравенство координаты точки с известными координатами ,не лежащей на граничной прямой. Если получится верное числовое неравенство, то искомая полуплоскость та, которая содержит точку (в противном случае берется другая полуплоскость). Плоскость выделяется штриховкой.
0
Отметим, что неравенство определяетправую координатную полуплоскость (от оси ), а неравенство-верхнюю координатную полуплоскость (от оси ).
Пример 2. Решить графически неравенство .
Запишем уравнение граничной прямой и построим ее по двум точкам, например,и. Прямая делит плоскость на две полуплоскости.
0 2
-4
Координаты точки удовлетворяют неравенству( – верно), значит, и координаты всех точек полуплоскости, содержащей точку , удовлетворяют неравенству. Решением неравенства будут координаты точек полуплоскости, расположенной справа от граничной прямой, включая точки на границе. Искомая полуплоскость на рисунке выделена.
Решением системы линейных неравенств называется множество пар значений переменных , которые удовлетворяют одновременно всем неравенствам. Геометрически решением системы линейных неравенств являетсяобласть на плоскости, координаты точек которых лежат в пересечении полуплоскостей.
Решение системы неравенств называетсядопустимым, если его координаты неотрицательны ,. Множество допустимых решений системы неравенств образует область, которая расположена в первой четверти координатной плоскости.
Пример 3. Построить область решений системы неравенств
Решениями неравенств является:
1) - полуплоскость, расположенная левее и ниже относительно прямой ();
2) – полуплоскость, расположенная в правой-нижней полуплоскости относительно прямой ();
3) - полуплоскость, расположенная правее прямой ();
4) - полуплоскость выше оси абсцисс, то есть прямой ( ) .
3
1
B
0
Область допустимых решений данной системы линейных неравенств – это множество точек, расположенных внутри и на границе четырехугольника , являющегосяпересечением четырех полуплоскостей.