TU Wien:Mathematik 2 UE (diverse)/Übungen WS10/Beispiel 25

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Man bestimme die lineare und quadratische Approximation der Funktion

f(x,y)=x2(y−1)+xey2

im Entwicklungspunkt (−1,0).

Lösungsvorschlag

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Für die lineare und quadratische Approximation bilden wir glieder erster und zweiter Ordnung der Taylorreihe.

Erinnerung, Taylorentwicklung erster + zweiter Ordnung (lineare + quadratische) f(x,y)=f(x0,y0)+fx(x0,y0)(x−x0)+fy(x0,y0)(y−y0)⏟lineareapproximation+12!(fxx(x0,y0)(x−x0)2+2fxy(x0,y0)(x−x0)(y−y0)+fyy(x0,y0)(y−yo)2)⏟quadratischeapproximation + Rest (Glieder höherer ordnung, interessieren uns hier nicht)

Dazu benötigen wir zuerst alle Ableitungen erster und zweiter Ordnung.

fx=2x(y−1)+ey2fy=x2+2xyey2fxx=2(y−1)⋅1+0=2(y−1)fyy=0+2x(ey2+2y2ey2)=4xy2ey2+2xey2fxy=2x⋅1+ey2⋅2y=2(x+yey2)



und Jeweils den Entwicklungspunkt eingesetzt

f(−1,0)=−2fx(−1,0)=3fy(−1,0)=1fxx(−1,0)=−2fyy(−1,0)=−2fxy(−1,0)=−2

jetzt in die Formel der Taylorreihe einsetzen

−2+3(x+1)+y+12!(−2(x+1)2−4(x+1)y−2y2)

Lineare Approximation ist also: 3x+y+1

und die quadratische: lineare + 12(−2x2−4x−2−4xy−4y−2y2)


kann durchaus sein dass ich mich wo verrechnet hab, bitte checken ;-) -thomas 16:00, 10. Nov. 2010 (CET