Si [math] (a, b) [/ math] es un punto crítico en [math] F (x, y) [/ math], ¿por qué [math] (a, b) [/ math] también es un punto crítico? en [matemáticas] G (x, y) = (F (x, y)) ^ 6 [/ matemáticas]? ¿Es [matemática] (a, b) [/ matemática] un punto crítico para todos [matemática] G (x, y) = (F (x, y)) ^ n [/ matemática] donde [matemática] n [/ matemática ] ¿incluso?

Esencialmente, la respuesta es sí, incluso para nada extraño. Recuerde que un punto crítico es donde una derivada es cero o no existe; no tiene que ser un mínimo o máximo local.

Si [math] (a, b) [/ math] es un punto crítico de [math] F (x, y) [/ math] entonces sabemos que [math] F_x (a, b) = 0 [/ math] y [matemáticas] F_y (a, b) = 0 [/ matemáticas] o uno / ambos de estos valores no existen.

En el caso de que [matemática] F [/ matemática] sea diferenciable, entonces sabemos que la derivada de [matemática] F ^ n [/ matemática] será [matemática] n [/ matemática] [matemática] (F ^ {n- 1} F_x, F ^ {n-1} F_y) [/ math] y los puntos críticos diferenciables seguirán siéndolo.

La trampa está considerando los casos en que una de las derivadas no existía, pero la derivada de un poder sí existe. Considere [math] F = | x | [/ math] por ejemplo. Hay una línea mínima relativa que se vuelve diferenciable para poderes pares. Por lo tanto, aunque los mínimos y máximos relativos se mantendrán mínimos / máximos (y, por lo tanto, críticos) para potencias pares en puntos no diferenciables, es posible que deba verificar lo que sucede en puntos críticos no diferenciables que no son máximos ni mínimos.

Si [matemática] P [/ matemática] [matemática] ([/ matemática] [matemática] a, b) [/ matemática] es un punto crítico para [matemática] F (x, y) [/ matemática] entonces [matemática] \ frac {\ partial F} {\ partial x} = 0 [/ math] y [math] \ frac {\ partial F} {\ partial y} = 0 [/ math] en el punto P.

Deje que [matemáticas] G = (F (x, y)) ^ 6 [/ matemáticas]

Los puntos críticos de G ocurren cuando [matemática] \ frac {\ parcial G} {\ parcial x} = 0 [/ matemática] y [matemática] \ frac {\ parcial G} {\ parcial y} = 0 [/ matemática]

[matemática] \ frac {\ parcial G} {\ parcial x} = 6 (F (x, y)) ^ 5 \ frac {\ parcial F} {\ parcial x} [/ matemática]

[matemática] \ frac {\ parcial G} {\ parcial y} = 6 (F (x, y)) ^ 5 \ frac {\ parcial F} {\ parcial y} [/ matemática]

En el punto [matemática] P (a, b) [/ matemática], [matemática] \ frac {\ parcial G} {\ parcial x} = 0 [/ matemática] desde [matemática] \ frac {\ parcial F} {\ parcial x} = 0 [/ matemáticas]

Además, [math] \ frac {\ partial G} {\ partial y} = 0 [/ math] ya que [math] \ frac {\ partial F} {\ partial y} = 0 [/ math]

Entonces, utilizando la regla de la cadena anterior, puede ver por qué la afirmación de la pregunta es verdadera. De hecho, es cierto para cualquier [matemática] n [/ matemática] (no solo par).

Un punto es un punto crítico para una función [matemática] F [/ matemática] cuando su derivada total es 0 allí, de manera equivalente, si todas sus derivadas parciales son 0 allí. Si [math] H [/ math] funciona con el mismo punto crítico, entonces ese también será un punto crítico para el producto [math] FH [/ math]. En particular, todos los poderes de [matemáticas] F [/ matemáticas] tendrán ese mismo punto crítico.

Los puntos críticos son los lugares donde la pendiente de la línea es cero.

Básicamente, donde dF = 0 dxdy

Si G = F ^ 6, dG = 6F ^ 5 dF, y por lo tanto G tiene puntos críticos donde 6F ^ 5 = 0 y donde dF = 0

Por lo tanto, si F tiene puntos críticos, G tiene puntos críticos si G = F ^ 6.

Una prueba más general:

Un punto crítico para una función f (z) es donde es derivada df / dz = 0. Si existe una función G tal que G (z) = g (f (z)), entonces tiene puntos críticos en dG (z) / dz = 0. dG / dz = (dg / df) (df / dz) . Debido a que df / dz = 0 donde f (z) tiene un punto crítico, G (z) también debe tener un punto crítico donde f (z) tiene un punto crítico.

Cualquier conjugación de función tiene esta propiedad, por lo que, por extensión, definir la g (f) como f ^ n y n como un entero par probaría su afirmación. Sin embargo, el valor de n no importa, n puede ser cualquier número real.