Kurvendiskussion mit der Hesse-Matrix

A) Maximum / Minimum berechnen, indem der Gradient [image] gesetzt wird.

 

[image]

 

Auflösen nach [image]:

 

[image] [image] [image] [image] [image]

 

B) Prüfen, ob ein Maximum oder ein Minimum vorliegt. Dazu muss die zweite Ableitung ungleich null sein bzw. die Hessematrix multipliziert mit Gewichtungen mit ungleich null.

 

Maximum: [image] Minimum: [image]

 

Die Komponenten der Hessematrix jeweils mit einem [image]-Faktor gewichten.

 

Gewichtungsmatrix

 

[image]

 

Die Hessematrix mit der Gewichtungsmatrix multiplikativ verketten [image].

 

[image]

 

Die einzelnen Komponenten der gewichteten Hessematrix [image] summieren.

 

[image]

 

[image]

 

Die Komponenten in der Hessematrix ausmultiplizieren.

 

[image]

 

Die Terme zusammenfassen: [image] und [image].

 

[image]

 

Das ist ein Minimum.

 

[image]

 

 

Alt:

 

 

[image]

 

Aufgabe:

 

[image]

 

[image]

 

[image]

[image]

 

Ableitung der ersten Komponente

 

[image]

 

Ableitung der zweiten Komponente

 

[image]

 

Zweite Ableitung nach den beiden Komponenten

 

[image]

 

[image]

 

[image]

 

[image]

 

Maximum / Minimum berechnen:

 

Gradient = 0 setzen

 

[image]

 

Auflösen nach [image] und [image]

 

[image]

 

[image]

 

[image]

 

Die Hauptdiagonale ist besetzt mit Zahlen.

 

[image]