Adloun

mathématiques approfondies (ECG 2e année) · Chapitre 10 · Exercice

Maximum et minimum sur un carré

Recherche d'extrema · Extrema sur un fermé borné · niveau 2

Énoncé

Soit sur le carré fermé . Déterminer le maximum et le minimum de sur , et les points où ils sont atteints.

Corrigé

Existence. est continue et est fermé borné : les deux extrema existent. On sait donc qu'on les cherche.

À l'intérieur. ne s'annule qu'en , où . La hessienne y vaut , de valeurs propres et : signes opposés, donc point selle. L'intérieur ne fournit aucun extremum.

Sur le bord. Quatre segments, sur chacun desquels ne dépend que d'une variable :

  • et : , qui décrit et vaut en ;
  • et : , qui décrit et vaut en .

Conclusion. Maximum , atteint en et ; minimum , atteint en et .

Contrôle direct. Sur , et , donc , les deux bornes étant atteintes aux points annoncés.

Le point à retenir. Sur un fermé borné, les extrema peuvent n'être qu'au bord : ici l'unique point critique intérieur est un col, et s'arrêter à lui aurait rendu une réponse vide.

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