问答题 求下列二元函数的极值.
问答题 求函数f(x,y)=x2-6x+y2的极值.
【正确答案】解方程组[*] 得驻点(3,0),计算
[*]
B2-AC=-4<0,A=2>0,所以f(3,0)=-9为极小值.
【答案解析】
问答题 求函数f(x,y)=x3-y3+3x2+3y2-9x的极值.
【正确答案】[*] 得驻点(1,0),(1,2),(-3,0),(-3,2),故
f"xx(x,y)=6x+6,f"xy(x,y)=0,f"yy(x,y)=-6y+6,
对于驻点(1,0),A=f"xx(1,0)=12,B=f"xy(1,0)=0,C=f"yy(1,0)=6.
B2-AC=02-12×6=-72<0,所以驻点(1,0)是极小值点,极小值f(1,0)=-5.
对于驻点(1,2),A=f"xx(1,2)=12,B=f"xy(1,2)=0,C=f"yy(1,2)=-6,
B2-AC=02-12×(-6)=72>0,所以驻点(1,2)不是极值点.
对于驻点(-3,0),A=f"xx(-3,0)=-12,B=f"xy(-3,0)=0,C=f"yy(-3,0)=6,
B2-AC=02-(-12)×6=72>0,所以驻点(-3,0)不是极值点.
对于驻点(-3,2),A=f"xx(-3,2)=-12,B=f"xy(-3,2)=0,C=f"yy(-3,2)=-6,
B2-AC=02-(-12)×(-6)=-72<0,所以驻点(-3,2)是极大值点.极大值
f(-3,2)=31.
【答案解析】
问答题 求函数f(x,y)=xy在约束条件x+y=1的极值.
【正确答案】构造拉格朗日函数 F(x,y,λ)=xy+λ(x+y-1), 求出F的所有一阶偏导数并令其等于零,得联立方程组 [*] 所以极值点为[*],函数的极值为[*].
【答案解析】
问答题 从斜边长为a的一切直角三角形中,求有最大周长的直角三角形.
【正确答案】设直角三角形的两条直角边的长分为x,y,则求周长函数为S=x+y+a在满足约束条件x2+y2=a2下的最大值点.
F(x,y,λ)=(x+y+a)+λ(x2+y2-a2),
[*]
解得[*],此时只有惟一的驻点,根据实际问题必有所求,即当直角三角形为等腰直角三角形,即两直角边的边长各为[*]时,周长最大,且最大周长为
[*]
【答案解析】
问答题 在所有对角线为
【正确答案】设长、宽、高分为x,y,z,长方体的体积为V=xyz,
对角线的长应满足关系式d2=x2+y2+z2
本题为求体积函数V=xyz在约束条件d2=x2+y2+z2下的极大值.
作拉格朗F{函数
F(x,y,λ)=xyz+λ(x2+y2+z2-d2),
[*]
解得[*],此时只有惟一的驻点,根据实际问题必有最大值,即当长、宽、高各为2时,体积最大,且最大体积V=8.
【答案解析】