mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 9 · Exercice
Un extremum sur un domaine fermé
Fonctions de deux variables réelles et recherche d'extrema · Extrema sur un domaine fermé borné · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Soit sur le disque fermé . Justifier l'existence d'un maximum, et le déterminer.
Corrigé
Existence. est continue et est fermé borné : par le théorème du cours, est bornée sur et y atteint ses bornes.
Pas de point critique intérieur. , qui ne s'annule jamais. Le maximum est donc atteint sur le bord.
Sur le bord. Tout part de , c'est-à-dire . Comme sur :
Les deux inégalités sont simultanément des égalités exactement quand et , soit — l'autre point, , donne .
Conclusion. Le maximum vaut , atteint en ce point. Par symétrie, le minimum vaut .
La méthode générale. Sur un fermé borné, on cherche les points critiques à l'intérieur, puis on étudie sur le bord, et l'on compare.
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