Ejercicio 3 - Optimización condicionada · Matemáticas II UAB Juny 2013
Tema: Optimización con restricciones: multiplicadores de Lagrange · Del examen Juny (2013)
Enunciado
Ejercicio 3 (3 puntos). Optimización condicionada
Considere el siguiente problema de optimización bajo restricciones de igualdad:
a.
(1.5 puntos) Determine los puntos candidatos a óptimo mediante el método de los multiplicadores de Lagrange.
Punto:
:
Punto:
:
b.
(1 punto) Clasifique dichos puntos utilizando el criterio del determinante de la matriz Hessiana orlada (ampliada).
:
Naturaleza del punto:
:
Naturaleza del punto:
c.
(0.5 puntos) Justifique la existencia de extremos absolutos condicionados y localícelos empleando los resultados previos.
Punto:
Valor mínimo:
Punto:
Valor máximo:

Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a. Primer punto candidato (x1, y1):
Solución: (2, 0)
a. Multiplicador de Lagrange λ1 correspondiente:
Solución: -1/4 / -0,25
a. Segundo punto candidato (x2, y2):
Solución: (-2, 0)
a. Multiplicador de Lagrange λ2 correspondiente:
Solución: 1/4 / 0,25
b. Determinante de la matriz Hessiana orlada det H(P) en (2,0; λ = -1/4):
Solución: -56/5 / -11,2
b. Clasificación del punto (2,0):
Solución: Mínimo local condicionado
b. Determinante de la matriz Hessiana orlada det H(Q) en (-2,0; λ = 1/4):
Solución: 24/5 / 4,8
b. Clasificación del punto (-2,0):
Solución: Máximo local condicionado
c. Justificación de la existencia de extremos absolutos condicionados:
Solución: El conjunto factible S = {(x,y) en R^2 : x^2 + y^2 = 4} es una circunferencia de centro (0,0) y radio 2, la cual es cerrada y acotada, luego compacta. Puesto que f es continua sobre un conjunto compacto, el Teorema de Weierstrass garantiza la existencia de un máximo y un mínimo absolutos condicionados.
c. Punto de mínimo absoluto condicionado:
Solución: (2, 0)
c. Valor mínimo absoluto condicionado:
Solución: 21
c. Punto de máximo absoluto condicionado:
Solución: (-2, 0)
c. Valor máximo absoluto condicionado:
Solución: 25
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