Un minimum global démontré à la main
Exercice · niveau 3 (difficile) · mathématiques approfondies (ECG 2e année), chapitre 5 — Fonctions de plusieurs variables : continuité et calcul différentiel · Points critiques
Énoncé
Soit . Déterminer l'unique point critique de , puis montrer que y atteint un minimum global.
Corrigé
Le point critique. est polynomiale, donc de classe , et , . Le gradient s'annule quand et ; en soustrayant, , puis . L'unique point critique est , où .
Le changement de variable. Posons et . En développant , les termes constants donnent , ceux de degré donnent — ils disparaissent précisément parce que est point critique — et il reste
La forme du reste. On complète le carré : somme de deux carrés. Elle est nulle si et seulement si (deuxième terme) puis (premier terme).
Conclusion. Pour tout , , avec égalité seulement en : atteint en un minimum global, et il est strict.
Le point à retenir. La condition d'ordre n'a fourni qu'un candidat ; c'est la mise sous forme de somme de carrés qui a tranché, et elle a donné davantage que le critère du chapitre 10 : non seulement un extremum local, mais un minimum global, valable sur tout entier.
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.