SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. 1. En svängningsrörelse beskrivs av

Relevanta dokument
SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Torsdagen den 20 augusti 2015

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentan , lösningar

Lösningsförslag till tentamen Onsdagen den 15 mars 2017 DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 16 mars 2015

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Lösningsförslag till tentamen Torsdag augusti 16, 2018 DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 12 januari 2016

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Torsdagen den 18 augusti 2016

Institutionen för matematik SF1626 Flervariabelanalys. Lösningsförslag till tentamen Måndagen den 5 juni 2017 DEL A

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

SF1646 Analys i flera variabler Tentamen 18 augusti 2011, Svar och lösningsförslag

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

1 x. SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 7 juni 2016

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Onsdagen den 15 mars 2017

Lösningsförslag till tentamen Tisdagen den 10 januari 2017 DEL A

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen 18 augusti 2011, Svar och lösningsförslag

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Inlämningsuppgift nr 2, lösningar

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 10 januari 2017

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 26 maj, 2014

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen SF1626, Analys i flera variabler, Svar och lösningsförslag. 2. en punkt på randkurvan förutom hörnen, eller

Tentamen i tmv036c och tmv035c, Analys och linjär algebra C för K, Kf och Bt A =, = det(a λi) = e 2t + c 2. x(t) = c 1. = c 1.

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 21 mars 2016

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A

= 0. Båda skärningsvinklarna är således π/2 (ortogonala riktningsvektorer).

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK. LÖSNINGAR FLERDIMENSIONELL ANALYS, FMA kl 8 13

x ( f u 2y + f v 2x) xy = 24 och C = f

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A. r cos t + (r cos t) 2 + (r sin t) 2) rdrdt.

Övningstenta: Lösningsförslag

f(x, y) = ln(x 2 + y 2 + 1). 3. Hitta maximala arean för en rektangel inskriven i en ellips på formen x 2 a 2 + y2

x f x + y f y x. 2 Funktionen f(x, y) uppfyller alltså given differentialekvation.

Visa att vektorfältet F har en potential och bestäm denna. a. F = (3x 2 y 2 + y, 2x 3 y + x) b. F = (2x + y, x + 2z, 2y 2z)

har ekvation (2, 3, 4) (x 1, y 1, z 1) = 0, eller 2x + 3y + 4z = 9. b) Vi söker P 1 = F (1, 1, 1) + F (1, 1, 1) (x 1, y 1, z 1) = 2x + 3y + 4z.

Problem inför KS 2. Problem i matematik CDEPR & CDMAT Flervariabelanalys. KTH -matematik

Tentamen: Lösningsförslag

Lösning till kontrollskrivning 1A

Lösningsförslag till tentamen TMA043 Flervariabelanalys E2

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 27 maj, 2013

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen i Analys B för KB/TB (TATA09/TEN1) kl 08 13

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen 14 mars 2011,

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A

TMV036 Analys och Linjär Algebra K Kf Bt, del C

INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. xy dxdy,

x (t) = 2 1 u = Beräkna riktnings derivatan av f i punkten a i riktningen u, dvs.

SF1626 Flervariabelanalys Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015

Övningar till Matematisk analys III Erik Svensson

(x + 1) dxdy där D är det ändliga område som begränsas av kurvorna

Tentamen TMA044 Flervariabelanalys E2

Bestäm ekvationen för det plan som går genom punkten (1,1, 2 ) på kurvan och som spänns

Institutionen för matematik KTH. Tentamensskrivning, , kl B1119, Vektoranalys, för Open.

Tentamen i Flervariabelanalys, MVE , π, kl

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till modelltentamen DEL A

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE035

Tentamen i TATA43 Flervariabelanalys

1. Beräkna hastigheten, farten och accelerationen vid tiden t för en partikel vars rörelse beskrivs av r(t) = (2 sin t + cos t, 2 cos t sin t, 2t).

= 0 genom att införa de nya

1. För vilka värden på konstanterna a och b är de tre vektorerna (a,b,b), (b,a,b) och (b,b,a) linjärt beroende.

6. Räkna ut integralen. z dx dy dz,

Tentamen i Flervariabelanalys F/TM, MVE , kl

SF1626 Flervariabelanalys Bedömningskriterier till tentamen Tisdagen den 7 juni 2016

Repetition, Matematik 2 för lärare. Ï x + 2y - 3z = 1 Ô Ì 3x - y + 2z = a Ô Á. . Beräkna ABT. Beräkna (AB) T

SF1649, Vektoranalys och komplexa funktioner Tentamen, måndagen den 19 december Lösningsförslag. F n ds,

SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Måndagen den 16 mars 2015

Vektoranalys, snabbrepetition. Vektorfält

Tentamen MVE085 Flervariabelanalys

Tentamen: Lösningsförslag

Campus och distans Flervariabelanalys mag ATM-Matematik Mikael Forsberg och Yury Shestopalov (Mikael Forsberg)

A = D. r s r t dsdt. [(1 + 4t 2 ) 3/2 1]dt (1) där det sista steget fås genom variabelbytet u = 1 + 4s 2. Integralen. (1 + 4t 2 ) 3/2 dt

Tentamen i Matematisk analys, HF1905 exempel 1 Datum: xxxxxx Skrivtid: 4 timmar Examinator: Armin Halilovic

Kontrollskrivning 1A

SF1626 Flervariabelanalys Bedömningskriterier till tentamen Onsdagen den 15 mars 2017

MMA127 Differential och integralkalkyl II

1.1 Stokes sats. Bevis. Ramgard, s.70

1. Beräkna och klassificera alla kritiska punkter till funktionen f(x, y) = 6xy 2 2x 3 3y 4 2. Antag att temperaturen T i en punkt (x, y, z) ges av

SF1669 Matematisk och numerisk analys II Bedömningskriterier till tentamen Måndagen den 16 mars 2015

( ) = 2x + y + 2 cos( x + 2y) omkring punkten ( 0, 0), och använd sedan detta ( ).

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

av envariabelfunktionen g(t) och flervariabelfunktionen t = h(x, y) = x 2 + e y.)

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen

För studenter i Flervariabelanalys Flervariabelanalys MA012B ATM-Matematik Mikael Forsberg

Tentamensskrivning, Kompletteringskurs i matematik 5B1114. Onsdagen den 18 december 2002, kl

Figur 1: Postföretagets rektangulära låda, definitioner.

u av funktionen u = u(x, y, z) = xyz i punkten M o = (x o, y o, z o ) = (1, 1, 1) i riktningen mot punkten M 1 = (x 1, y 1, z 1 ) = (2, 3, 1)

(x 3 + y)dxdy. D. x y = x + y. + y2. x 2 z z

Tentamen i Analys B för KB/TB (TATA09/TEN1) kl 14 19

1. Bestäm definitionsmängden och värdemängden till funktionen f(x,y) = 1 2x 2 3y 2. Skissera definitionsmängden, nivålinjerna och grafen till f.

Lösningsförslag till tentamen TMA043 Flervariabelanalys E2

Transkript:

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 DEL A 1. En svängningsrörelse beskrivs av ( πx ) u(x, t) = A cos λ πft där amplituden A, våglängden λ och frekvensen f är givna konstanter. Visa att u(x, t) uppfyller vågekvationen u x = 1 u c t med ett lämpligt val av konstanten c. (4 p) Lösning. Vi har att u ( πx ) x = πa λ sin λ πft, u ( π ) A ( πx ) x = cos λ λ πft, u ( πx ) t = πfa sin λ πft, u ( πx ) t = (πf) A cos λ πft, och ser att ( π ) u x = λ u (πf) t = 1 u (λf) t. Alltså löser u vågekvationen med c = λf. Svar: c = λf

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1. Bestäm de stationära punkterna till funktionen f(x, y) = x y + 8 x y och avgör deras karaktär. (4 p) Lösning. De stationära punkterna fås genom att sätta partialderivatorna av f lika med noll, f x = 1 y 8 =, (1) x f y = x 1 =. () y Ekvation (1) ger att y = x /8 som insatt i () ger att x 3 = 64, vilket medför att x = 4 och y = ( 4) /8 =. Det finns alltså en stationär punkt ( 4, ). Andraderivatorna av f är f xx = 16 x, f 3 xy = 1 y, f yy = x y, 3 och i punkten ( 4, ) har de värdena f xx( 4, ) = 1, f 4 xy( 4, ) = 1, f 4 yy( 4, ) = 1. Det betyder att Taylorutvecklingen av ordning av f i punkten ( 4, ) är f( 4 + h, + k) = f( 4, ) + f x( 4, )h + f y( 4, )k ( f xx( 4, )h + f xy( 4, )hk + f yy( 4, )k ) + restterm + 1 = 1 8 h 1hk 1 4 k + restterm ] = [h 1 + hk + 4k + restterm. 8 Kvadratkompletterar vi den kvadratiska formen får vi ] = [(h 1 + k) + 3k + restterm. 8 Eftersom den kvadratiska formen är negativt definit är punkten ( 4, ) ett lokalt maximum. Svar: Lokalt maximum i ( 4, )

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 3 3. Betrakta vektorfältet F i R 3 som ges av F = (yz, xz, xy) och kurvintegralen F dr. γ a) Låt γ vara den kurva som ges av (x, y, z) = (cos t, sin t, t) då t löper från till π/4. Beräkna integralen genom att använda kurvans parametrisering. ( p) b) Visa att fältet F är konservativt och bestäm en potentialfunktion till F. Beräkna nu integralen med hjälp av potentialen. ( p) Lösning. Se seminarieuppgifterna. Svar:

4 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 DEL B 4. a) Bestäm alla reella tal a och b så att vektorfältet F = ( xy a, (1 + bx )y ) blir konservativt i R. ( p) b) Beräkna, för dessa värden på a och b, kurvintegralen F dr, Lösning. C där C är en kurva från (, ) till (1, ). ( p) a) Eftersom F är definierat på hela R som är enkelt sammanhängande är ett nödvändigt och tillräckligt villkor att F ska vara konservativt i R att ( (1 + bx )y ) = ( ) xy a, x y dvs. bxy = axy a 1 för alla x och y. Detta är uppfyllt om a = 3 och b = 3 alternativt om a = b =. b) Vi söker en potential ϕ som uppfyller grad ϕ = F i respektive fall. a = 3 och b = 3 : Detta ger att ϕ x = xy3, ϕ y = (1 + 3 x )y. Från den första identiteten får vi att ϕ(x, y) = 1 x y 3 + g(y) och detta insatt i den andra identiteten ger att ϕ y = 3 x y + g (y). Identifierar vi med det tidigare uttrycket för ϕ/ y ser vi att g (y) = y varför g(y) = 1 3 y3 + C. Väljer vi konstanten C lika med får vi potentialen a = b = : Detta ger att ϕ x = x, ϕ(x, y) = 1 x y 3 + 1 3 y3. ϕ y = y, som bara är uppfyllt om ϕ(x, y) = 1 x + 1 3 y3 + C där C är en konstant. Väljer vi C = får vi potentialen ϕ(x, y) = 1 x + 1 3 y3.

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 5 Kurvintegralen blir i fallet a = 3 och b = 3, F dr = ϕ(1, ) ϕ(, ) =. 3 C I fallet a = b = blir kurvintegralen F dr = ϕ(1, ) ϕ(, ) = 19. 6 C Svar: a) När a = 3, b = 3 eller när a =, b =. b) (när a = 3 och b = 3 19 ), (när a = b = ). 3 6

6 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 5. Bestäm det största och minsta värde som funktionen f(x, y) = xy antar på ellipsskivan x + xy + y 3. (4 p) Lösning. Sätt g(x, y) = x + xy + y. Då ges ellipsskivan av g(x, y) 3 och dess rand (en ellips) av g(x, y) = 3. Funktionen f är ett polynom och är därför en kontinuerlig funktion. Ellipsskivan är en begränsad mängd som innehåller sin rand (punkter på ellipsen g(x, y) = 3 uppfyller g(x, y) 3) och är således en kompakt mängd. Dessa saker tillsammans innebär att f garanterat antar ett största och minsta värde på ellipsskivan. Eftersom funktionen f är en kontinuerligt deriverbar funktion kan den bara anta sitt största och minsta värde i följande typer av punkter: 1. inre stationära punkter, dvs. punkter där f = (, ),. randpunkter där Lagrangevillkoret är uppfyllt, dvs. randpunkter där f är parallell med g, 3. singulära randpunkter, dvs. randpunkter där g = (, ). Vi tar därför fram de punkter som uppfyller något av dessa tre villkor. 1. Gradienten av f är f = (f x, f y) = (y, x) och sätter vi den lika med nollvektorn (, ) får vi direkt att x = y =. Det finns alltså en inre stationär punkt (, ) som också ligger inuti ellipsskivan eftersom g(, ) = 3.. Lagrangevillkoret att f(y, x) är parallell med g = (x + y, x + y) innebär att f och g är linjärt beroende och därför måste determinanten f g = y x x + y x + y = y x = (y x)(y + x) vara lika med noll. Detta ger oss två fall: x = y: Randvillkoret g(x, y) = 3 ger oss då ekvationen 3x = 3 som har lösningarna x = ±1. Vi har alltså två punkter ( 1, 1) och (1, 1). x = y: Då ger randvillkoret g(x, y) = 3 oss att x = 3 som har lösningarna x = ± 3. Vi har därmed de två punkterna ( 3, 3) och ( 3, 3). 3. I singulära punkter är g = (x + y, x + y) = (, ). Detta ger oss det linjära ekvationssystemet x + y =, x + y =, som har lösningen x = y =. Punkten (, ) är dock inte en randpunkt ty g(, ) 3.

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 7 Det finns alltså fem punkter (, ), ( 1, 1), ( 3, 3), ( 3, 3) och (1, 1) där största och minsta värde för f kan antas. Eftersom f(, ) =, f( 1, 1) = 1, f( 3, 3) = 3, f( 3, 3) = 3 och f(1, 1) = 1 ser vi att på ellipsskivan antar f det största värdet 1 i punkterna ( 1, 1) och (1, 1), och det minsta minsta värdet 3 i punkterna ( 3, 3) och ( 3, 3). Svar: Största värde är 1 och minsta värde är 3.

8 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 6. Beräkna D xy dx dy där D är det område som begränsas av parabeln x = y och den räta linjen x = y. (4 p) Lösning. Parabeln x = y har x-axeln som symmetriaxel och den punkt med störst x-koordinat är (, ). Tillsammans med den räta linjen x = y avgränsas ett område D enligt figuren. y x = y x = y 1 D 1 x Skärningspunkterna mellan parabeln och den räta linjen är punkter som ligger på båda kurvorna och uppfyller därför båda kurvornas ekvationer, Ekvation (1) insatt i () ger en ekvation endast i y, x = y, (1) x = y. () y = y y + y =. Denna andragradsekvation har lösningarna y = och y = 1. Skärningspunkterna är alltså (, ) och (1, 1). I y-led har området D utsträckningen y 1 och i x-led begränsas D underifrån av kurvan x = y och ovanifrån x = y. Området D kan därmed beskrivas som y 1, y x y.

= 9 8. SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 9 Dubbelintegralen kan nu beräknas som en itererad integral, 1 ( y ) xy dx dy = xy dx dy D = = 1 1 1 y [ y 1 ] x= y 1 x dy x=y y ( ( y ) y ) dy = 1 (4y 5y 3 + y 5 ) dy [ ] 1 = 1 y 5 4 y4 + 1 6 y6 ( = 1 5 + 1 ( ) ) 8 + 3 4 6 3 Svar: 9 8

1 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 DEL C 7. Beräkna flödet av F = (,, y + xz) genom halvsfären x + y + z = 4, z, i den riktning som har positiv z-komponent. (4 p) Lösning. Låt S vara halvsfären och S vara cirkelskivan i x,y-planet med medelpunkt i origo och radie. Då bildar S och S tillsammans en sluten yta som innesluter ett halvklot K. Om ds är det utåtriktade vektoriella ytelementet så ger Gauss sats att F ds = div F dx dy dz S+S K och eftersom så är alltså F ds = S+S S F ds = K S F ds + F ds S div F dx dy dz F ds. S Vi ska beräkna det sökta flödet i vänsterledet genom att beräkna de två integralerna i högerledet. Divergensen av F ges av och trippelintegralen i ( ) blir därmed div F = x + y + z (y + xz) = x K x dx dy dz. Denna integral har värdet eftersom integranden x är en udda funktion i x-led och kroppen K är spegelsymmetrisk i x-led kring planet x =. På ytstycket S ges det utåtpekande vektoriella ytelementet ds av ds = (,, 1) dx dy ( )

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 11 och därmed är F ds = (,, y + x ) (,, 1) dx dy S S = y dx dy S = y dx dy Svaret blir alltså Svar: 4π x +y 4 = { Polära koordinater } π ( ) = (r sin θ) r dr dθ = = [ = π π = 4π. S sin θ dθ 1 cos θ r 3 dr ] π 1 θ 1 sin θ 4 π dθ r 3 dr [ 1 4 r4 ] F ds = ( 4π) = 4π.

1 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 8. Betrakta integralen dx dy D x + y där D är en triangel med hörnpunkter i (, ), (, ) och (1, 3). a) Förklara varför ( ) måste betraktas som en generaliserad integral. (1 p) b) Inför ett linjärt variabelbyte så att två av kanterna till D blir parallella med de nya koordinataxlarna. (1 p) c) Visa att integralen är konvergent genom att beräkna den med variabelbytet i deluppgift b. ( p) Lösning. a) Integranden har en singularitet i (, ). b) Vi ritar först upp triangeln D (se figur nedan). Kantlinjerna kan skrivas som y = x, y = 3x och y = 4 x. Området D kan därmed beskrivas som y x, y 3x, y 4 x, Vi inför därför de nya variablerna { u = x + y, v = x y, x y, 3x y, x + y 4. { x = 1(u + v), y = 1 (u v). c) I dessa nya variabler är 3x y = 3 1(u + v) 1 (u v) = u + v och området D beskrivs som u 4, v och u + v. ( ) y (1, 3) v D (, ) 1 u 1 D (, ) x Området D i xy-planet Området D i uv-planet

Vi har att SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 13 ( (x, y) ) det = (u, v) 1 1 1 1 = 1 och beräknar integralen genom att gå över i de nya variablerna u och v, dx dy D x + y = 1 ( (x, y) ) det du dv D u (u, v) = 1 du dv u = 1 = 1 4 4 = 1 4 4 = 1. u 4 u/ v ( u/ u dv u/ du ) du Eftersom integranden är positiv i D är integralen i x, y konvergent samtidigt som integralen uttryckt i u, v och dess itererade varianter är det. Ovanstående uträkning visar därmed att integralen i uppgiftstexten är konvergent och har värdet 1. Svar: a) Se lösningen. b) T.ex. u = x + y, v = x y. c) Se lösningen. Integralens värde är 1. u

14 SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 9. En funktion f sägs uppfylla det starka Kuhn-Tucker villkoret i hörnpunkten (1, 1) till kvadraten D = {(x, y) : 1 x 1, 1 y 1} om f v(1, 1) C där C < och för alla riktningar v som utifrån punkten (1, 1) pekar in i området D. a) Visa att f(x, y) = x y + y uppfyller det starka Kuhn-Tucker villkoret ( ) i hörnpunkten (1, 1). ( p) b) Använd Taylors formel av ordning 1 för att visa en C funktion f som uppfyller det starka Kuhn-Tucker villkoret ( ) har en lokal maximipunkt i hörnpunkten (1, 1). ( p) Lösning. ( ) a) I hörnpunkten (1, 1) är f(1, 1) = ( xy, x + 1 ) x=y=1 = (, ) och de riktningar v som pekar in i området D ges av v = (h, k), där h och k. Funktionen f är differentierbar och därmed är f v(1, 1) = f(1, 1) v = (, ) (h, k) = (h + k). För att undersöka om denna riktningsderivata är strikt negativ för de tillåtna riktningarna (h, k) löser vi optimeringsproblemet max (h + k) när h + k = 1 och h, k. Ekvationen h + k = 1 ger enhetscirkeln i h, k-planet och olikheterna h och k begränsar de tillåtna (h, k) till den del av enhetscirkeln som finns i tredje kvadranten. Kvartscirkeln kan vi parametrisera som (h, k) = (cos t, sin t) där π t 3π/ och målfunktionen uttryckt i t blir (h + k) = (cos t + sin t). D y När h och k pekar v = (h, k) in i området D. k v (1, 1) x h

SF166 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 13-3-1 15 För att bestämma maximum av detta uttryck sätter vi derivatan lika med noll, d (cos t + sin t) = ( sin t + cos t) =, dt vilket ger att t = 5π/4 och då är (h + k) = ( 1/ 1/ ) = 4/. Maximum kan också antas i ändpunkterna t = π och t = 3π/. I dessa punkter är t = π : (h + k) = ( cos π + sin π ) =, t = 3π/ : (h + k) = ( cos(3π/) + sin(3π/) ) =. Eftersom 4/ < så är maximum alltså och detta visar att f uppfyller det starka Kuhn-Tucker villkoret ( ) med C =. b) Enligt Taylors formel är f(1 + h, 1 + k) = f(1, 1) + f(1, 1) (h, k) + (h + k )B(h, k), där B(h, k) är en begränsad funktion i en omgivning av (h, k) = (, ). Denna formel kan skrivas som f(1 + h, 1 + k) f(1, 1) (h, k) = f(1, 1) + h + k B(h, k) h + k h + k = f v(1, 1) + där v är enhetsvektorn som pekar i riktningen (h, k). h + k B(h, k), Eftersom f v(1, 1) C < för riktningen v som pekar från (1, 1) till (1 + h, 1 + k) som tillhör D och termen h + k B(h, k) när (h, k) (, ) så är f(1 + h, 1 + k) f(1, 1) h + k C + ɛ < f(1 + h, 1 + k) f(1, 1) i den omgivning av (1, 1) inuti D där h + k B(h, k) ɛ och ɛ < C, dvs. f har en lokal maximipunkt i (1, 1). Svar: