Boa tarde! Depois me apercebi que quando encontrei x=y=z, não é garantido que x=y implica em x=z. Portanto, falta mostrar para x=y<z. Saudações, PJMS
Em Sex, 13 de jul de 2018 19:15, Pedro José <petroc...@gmail.com> escreveu: > Boa noite! > > Ontem, num momento solitário e introspectivo, estudando um pouco de > mitologia grega no livro de Junito Brandão, bebendo um belo e apetitoso > vinho e a escutar John Coltrane, soprando formosuras em seu sax, veio-me > uma inspiração. Larguei a leitura, sem deixar os demais prazeres e creio > ter conseguido solucionar o problema. Com uma parcela bem exagerada de > paciência e braço. > > *Passo 1: Cálculo das derivadas parciais.* > > em relação a x (não sei como fazer para símbolos no computador) Gx(x,y,z) > = [3x^2(xy+9) - (x^3+y^3)y]/(xy+9)^2 + [3x^2(xz+9) - (x^3+z^3)z]/(xz+9)^2 > > em relação a > y > Gy(x,yz) = [3y^2(xy+9) - (x^3+y^3)x]/(xy+9)^2 + [3y^2(yz+9) - > (y^3+z^3)z]/(yz+9)^2 > > e em relação a > z > Gz(x,yz) = [3z^2(xz+9) - (x^3+z^3)x]/(xz+9)^2 + [3z^2(yz+9) - > (y^3+z^3)y]/(yz+9)^2 > > > *Passo 2. Achando a condição para ser um ponto crítico e um certo ponto > crítico.* > > Por Lagrange Gradiente se (xo,yo,zo) é um ponto crítico: F(xo,yo,zo) = k. > Gradiente de R(xo,yo,zo) e R(xo,yo,zo)=cte da restrição, onde R(x,y,z)= x+y > +z e a constante é 9e F(x,y,z) é o que pretendemos minimizar. > > R(x,y,z) =(1,1,1) então Gx(xo,yo,zo)=Gy(xo,yo,zo)=Gz(xo,yo,zo) > > Gx(xo,yo,zo) - Gy(xo,yo,zo)=0. > > Desenvolvendo a expressão chegamos a: > > C1(x,y,z,) (x^3-y^3) +[ C2(x,y,z) + C3(x,y,z) + C4(x,y,z) + C5(x,y,z) ] > (x^2-y^2) + [ C6(x,y,z) +C7(x,y,z) +C8(x,y,z) +C9(x,y,z) +C10(x,y,z) ] > (x-y)/[(xy+9)(xz+9)(yz+9)]^2=0 > > onde: > > C1(x,y,z) = -81z(xy+9)^2 > > C2(x,y,z) = 3(xy+9)(xz+9)^2.(yz+9)^2 > C3(x,y,z) = 27(xy+9)^2(xz+9).(yz+9) > C4(x,y,z) = -18(xyz^2)(xy+9)^2 > C5(x,y,z) = z^6(xy+9)^2 > > C6(x,y,z) = 3(xz+9)^2(yz+9)^2(x^3+y^3) > C7(x,y,z) = 3(xyz)(xz+9)(yz+9)(xy+9)^2 > C8(x,y,z) = -x^2y^2z^3(xy+9)^2 > C9(x,y,z) = 18z^5(xy+9)^2 > > Logo xo=yo atende a equação acima e xo=zo atenderá a Gx(x,y,z)=Gz(xo,yo,zo) > Portanto pela restrição x+y+z=9 temos xo=yo=zo=3, formando um ponto > crítico, ou seja, (3,3,3) > > *Passo 3. Provando que o ponto crítico é único* > > Agora devemos provar que é único, pois, caso contrário achar as demais > raízes dessa equação é casca. Foi aqui que sucumbi na primeira tentativa. > Mas conjecturando sobre o que significaria o fogo no mito de Prometeu, que > fora trazido para os homens escondido numa férula e com esse ato enfurecido > Zeus. Se seria simplesmente, o fogo propriamente dito ou algum conhecimento > específico como o ensinamento das estações, de como fazer o plantio, o > simbolismo da inteligência...Quando pensei e se para x<>y Provar que todos > os componentes somados tem o mesmo sinal, só haverá uma raiz, pois a > expressão total não é uma constante. > Então como a função a ser minimizada é simétrica, basta mostrar que não > atende para: > > x<y<=z > > C3(x,y,z) + C4(x,y,z) > 0, pois 27(xy+9)^2.(xz+9).(yz+9) > > 18xyz^2(xy+9)^2. Pois, 27(xz+9)(yz+9) > 18xyz^2, pela restrição do problema > x,y,z positivos. > C2 e C5 são positivos, então legal para o termo que multiplica (x^2-y^2). > > C7(x,y,z) +C8(x,y,z) >0, também é fácil, simplifica (xy+9)^2 e tem um > termo de C7(x,y,z) que é 27xyz^2, ue já é suficiente e os outros são > positivos. > > O patinho feio C1(x,y,z) é negativo. > > então tentei com uns termos que sobraram em (x^2-y^2), mostrar que. > > -(xy+9)(xz+9)^2.(yz+9)^2 (x^2-y^2) + z^6(xy+9)^2 (x^2-y^2) > 81z(xy+9)^2 > (y^3-x^3), para garantir que C1 ((x^3-y3) + (C2+C5) (x^2-y2) < 0, com sinal > igual as demais parcelas. (x+y > > (x+y)(y^2-x^2) + yx^2 - xy^2 = y^3-x^3. Como 0<x<y ==> yx^2<xy^2 e > portanto y3-x^3 < (x+y) (y^2-x2) > > Mas pela ordem assumida como premissa x+y<6, pois se x+y>=6 ==> z<=3 e > fere a ordem da premissa. > > então: 81z(xy+9)^2 (y^3-x^3) < 486z(xy+9)^2 (y^2-x^2) > > Se provar que -[3(xy+9)(xz+9)^2.(yz+9)^2 + z^6(xy+9)^2 ](x^2-y^2) > > 486z(xy+9)^2 (y^2-x^2) só há um ponto crítico. > > Dividindo por(y^2-x^2)>0, por hipótese, temos: (xy+9)(xz+9)^2.(yz+9)^2 + > z^6(xy+9)^2 > 486z(xy+9)^2 > > 3(xy+9)(xz+9)^2.(yz+9)^2> (-z^6+ 486z) (xy+9)^2 mas -z6+486z é monótona > crescente para z>raizquinta(81)~2,41. > > Como z>3 (-z^6+ 486z) (xy+9)^2 < 729 (xy+9)^2 > Como (zx+9)>(xy+9) > Basta provar que: 3(xz+9)(yz+9)^2 > 729, só o termo independente atende > 2187 e os demais da esquerda são positivos. > O ponto crítico é único. > > *Passo 4, FINAL. Provando que é um ponto de mínimo.* > > Para compor a hessiana,tentei achar a folha que tinha feito as segundas > derivadas parciais, mas não tive sucesso. Ainda teria que calcular as > parciais em x,y em x,z e em y,z. > > Então pensei: > > O ponto crítico é único e a função é contínua. > > O ponto pode ser de máximo local, mínimo local ou ponto de sela. > > Se for mínimo local, o valor da função aplicado em (3,3,3) que é 9 é o > valor mínimo da função. > > Caso contrário haverá um limitante, menor que 9, mas não haverá solução, > visto que o domínio dá um triângulo aberto e o mínimo estaria na borda que > não faz parte do conjunto. > > Para ser mínimo local e global, não pode haver um ponto na borda que > apresente um valor menor que 9. Optei por esse caminho. Se o raciocínio > estiver errado, por favor, indiquem, que voltarei para o calvário da > hessiana. > > Como a função é simétrica, basta verificar para um segmento da borda. > > Escolhi z=0 e x+y = 9 com x,y>=0 e > > > Nas extremidades (0,9) ou (9,0) dá o mesmo valor 162 > 9. > > Agora vamos achar o mínimo da função L(x,y,z) = (x^3+y^3)/(xy+9) + x^3/9 + > y^3/9 com a restrição x,y>0 e x+y = 9. > > Derivada em relação a x > [3x^2(xy+9)^2-(x^3+y^3)y]/(xy+9)^2 + x^2/3 > Em relação a y > [3y^2(xy+9)^2-(x^3+y^3)x]/(xy+9)^2 + y^2/3 > Da mesma forma da anterior, devido ao gradiente da função da restrição ser > (1,1) essas derivadas devem ser iguais: > > 3(xy+9)^2+1/3) (x^2-y^2) + (x^3+y^3) (x-y) = 0, que pelos sinais das > parcelas só é atendido se x=y=4,5 que dá um mínimo de borda de 10,125 > 9. > > Portanto o ponto(3,3,3) é ponto de mínimo local e consequentemente global > por ser único, sendo o valor mínimo = 9. > > > Saudações, > PJMS. > > > Em 11 de julho de 2018 16:31, Claudio Buffara <claudio.buff...@gmail.com> > escreveu: > >> Oi, Marcone: >> >> De onde você tirou este problema? >> >> []s, >> Claudio. >> >> >> -- >> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e >> acredita-se estar livre de perigo. >> > > -- Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antiv�rus e acredita-se estar livre de perigo.
