1) a)
∂f∂x=2(x−2)+2(x−2y2)=0(1)
∂f∂y=2(x−2y2)(−4y)=0(2)
(2)⟹y=0 veya x=2y2
(1)⟹y=0 ise 2(x−2)+2(x)=0⟹x=1
(1)⟹x=y2 icin cozum yok. O zaman kritik noktalarimiz
(2)x=1⟹2(1−2y2)(−4y)=0⟹y=0 veya y∓√22
(1)x=1⟹2(1−2)+2(1−2y2)=0⟹y=0
(1,0),(1,√22),(1,−√22) olur.
2) V=πr2h=20π. Maliyet M olsun. O zaman
M=(2πr2)10+(2πrh)8 olur. Mailyeti minimize etmemiz lazim. Oncelikle yukaridaki iliskiyi kullanarak bir M'yi bir degiskene dusurelim.
πr2h=20π⟹h=20r2, M'de yerine koyalaim.
M=(2πr2)10+(2πr20r2)8=20πr2+320πr
dMdr=40πr−320πr2=0
40πr3−320πr2=0⟹40πr3−320π=0⟹r3=8⟹r=2. r=2'nin gercekten maliyeti minimize eden deger oldugunu gostermek icin M″(2) isaretine bakilabilir veya birinci turevde tablo yapilabilir (r=0'i da goz onune alarak). Bunu size birakiyorum.
h=2022=5
3) Once Newton metodunu 1 degiskenli fonksiyonlar icin hatirlayalim. Newton methodu, x0 noktasini baslangic olarak alan ve itarasyon ile f(x)=0 fonsiyonun kokunu bulan bir metod.
xn+1=xn−f(xn)f′(xn)n=0,1,…
n=0:x1=x0−f(x0)f′(x0)
Cok degiskenlilerde ise formul su haldedir. J=[∂f1∂x1…∂f1∂xN⋮⋱⋮∂fN∂x1…∂fN∂xN] Jacobian matrix olmak uzere
xn+1=xn−J(xn)−1f(xn) dir.
2 degiskenliler icin yazalim.
[xn+1yn+1]=[xnyn]−[∂f1∂x(xn)∂f1∂y(xn)∂f2∂x(yn)∂f2∂y(yn)]−1[f1(xn)f2(yn)]
Sizin sorunuza gelince, (x0,y0)=(1,1)
F(x,y)=[f1(x,y)f2(x,y)]=[x2+y2+3−2x2−12y2+2]
J=[∂f1∂x∂f1∂y∂f2∂x∂f2∂y]=[2x2y−4x−y]
J−1=[−16x−13x23y13y]
[xn+1yn+1]=[xnyn]−[−16x(xn)−13x(xn)23y(yn)13y(yn)][f1(xn)f2(yn)]
n=0: (x0,y0)=(1,1)
[x1y1]=[x0y0]−[−16x(x0,y0)−13x(x0,y0)23y(x0,y0)13y(x0,y0)][f1(x0,y0)f2(x0,y0)]
[x1y1]=[11]−[−16x(1,1)−13x(1,1)23y(1,1)13y(1,1)][f1(1,1)f2(1,1)]
[x1y1]=[11]−[−16−132313][−1−12]
[x1y1]=[11]−[13−56]
[x1y1]=[23116]
Siyah noktada baslayip ilk iterasyonla magenta noktasina geldik, bence bir iterasyon icin cok iyi. Amacimiz en yakin kirmizi koktaya ulasmak.

Mathematica programi:
ClearAll["Global`*"]
val = Values@NSolve[{x^2 + y^2 - 3, -2 x^2 - y^2/2 + 2}, {x, y}];
F = {x^2 + y^2 - 3, -2 x^2 - y^2/2 + 2};
b = {x, y};
MatrixForm[J = Grad[F, b]];
MatrixForm[Jinv = Inverse[J]];
{x[0], y[0]} = {2, 1};
val2 = Prepend[Table[
{x[n + 1],
y[n + 1]} = {x[n],
y[n]} - (Jinv /. {x -> x[n], y -> y[n]}).(F /. {x -> x[n],
y -> y[n]}), {n, 0, 2}], {x[0], y[0]}] // N
{{2., 1.}, {1.08333, 1.83333}, {0.695513, 1.64394}, {0.587388, 1.63303}}