Autor Tema: Hallar el mínimo de una función

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10 Mayo, 2023, 11:29 am
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molteris

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Hola a todos,

Sea la siguiente expresión

\( \displaystyle z=\frac{[f_1^2(x)+y\cdot f_2(x)]^{3/2}}{f_1^2(x)+2\cdot y \cdot f_2(x)-y\cdot f_1(x)\cdot f_2(x)} \)

se desea hallar el mínimo de \( z \).

Como las funciones \( f_1 \), \( f_2 \) y \( f_3 \) no están definidas surgió la idea de pasar la variable \( y \) (o una función de ella) al miembro de la izquierda.

Somos unos cuantos aficionados y no hay manera :banghead:
Empezamos a pensar que no es posible hacerlo.

¿Alguna sugerencia?


10 Mayo, 2023, 11:51 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Bienvenido al foro.

Recuerda leer y seguir  las reglas del mismo así como el tutorial del LaTeX para escribir las fórmulas matemáticas correctamente.
Sea la siguiente expresión

\( \displaystyle z=\frac{[f_1^2(x)+y\cdot f_2(x)]^{3/2}}{f_1^2(x)+2\cdot y \cdot f_2(x)-y\cdot f_1(x)\cdot f_2(x)} \)

se desea hallar el mínimo de \( z \).

Como las funciones \( f_1 \), \( f_2 \) y \( f_3 \) no están definidas surgió la idea de pasar la variable \( y \) (o una función de ella) al miembro de la izquierda.

No veo ninguna función \( f_3 \).

Si llamas \( a=f_1(x) \) y \( b=f_2(x) \) tienes;

\( z(y)=\dfrac{(a^2+by)}{a^2+y(2b-ab)} \)

La derivada te queda:

\( z'(y)=\dfrac{b \sqrt{a^2+b y} \left(2 a^3-a^2-a b y+2 b y\right)}{2 \left(a^2-a b y+2 b y\right)^2} \)

Se anula para:

\( y_1=\dfrac{a^2}{-b}  \) y ahí \( z(y_1)=0 \).

y para \( y_2=\dfrac{2 a^3-a^2}{(a-2) b} \).

Entonces los candidatos a mínimo son \( z(y_1),z(y_2) \) o puede ser que no exista el mínimo si la función no está acotada inferiormente. Por ejemplo si para algún valor de \( x \), \( 2f_1(x)-f_1(x)f_2(x)<0 \), entonces \( \displaystyle\lim_{y \to{+}\infty}{}z(y)=-\infty \).

Evidentemente además esos posibles mínimos dependen de  \( a,b \), es decir, todavía quedaría trabajar en función de las funciones \( f_1(x),f_2(x) \), pero sin concretarlas poco más se puede decir (algo se podría, pero no se si vale la pena).

¿En qué contexto os surge esta cuestión?

Saludos.

10 Mayo, 2023, 04:13 pm
Respuesta #2

molteris

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Pido disculpas, hay una errata en el denominador, donde dice \( f_1 \) debe decir \( f_3 \). Esta es la expresión correcta

\( z=\dfrac{[f^2_1(x)+y\cdot f_2(x)]^\frac{3}{2}}{f^2_1(x)+2\cdot y\cdot f_2(x)-y\cdot f_1(x)\cdot f_3(x)} \)

respondiendo a la cuestión de la procedencia, esta ecuación se usa para evaluar el coste en conformado de materiales.

Gracias

10 Mayo, 2023, 07:40 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Pido disculpas, hay una errata en el denominador, donde dice \( f_1 \) debe decir \( f_3 \). Esta es la expresión correcta

\( z=\dfrac{[f^2_1(x)+y\cdot f_2(x)]^\frac{3}{2}}{f^2_1(x)+2\cdot y\cdot f_2(x)-y\cdot f_1(x)\cdot f_3(x)} \)

respondiendo a la cuestión de la procedencia, esta ecuación se usa para evaluar el coste en conformado de materiales.

Pues sigue la misma estrategia llamando \( C=f_3(x) \). ¿Lo has intentado? De todas formas como te dije antes el resultado final depende fuertemente de las funciones \( f_1,f_2,f_3 \) e incluso puede ser que el mínino no exista.

Saludos.