【正确答案】求函数u=

在约束条件

下的最大值与最小值,等价于求函数v=x
2+y
2+z
2在同样的约束条件下的最大值与最小值.令
F(x,y,z,μ,λ)=x
2+y
2+z
2+λ(x
2+y
2-z)+μ(x+y+z-4),
由

=0得
2x+2λx+μ=0, ①
2y+2λy+μ=0, ②
2z-λ+μ=0, ③
x
2+y
2-z=0, ④
x+y+z-4=0. ⑤
解得(λ+1)(x-y)=0.若λ=-1,可得μ=0,z=-

,与④式矛盾.故只能推得x=y.再由④、⑤两式,得(x
1,y
1,z
1)=(1,1,2)或(x
2,y
2,z
2)=(-2,-2,8).
由约束条件x
2+y
2-z=0及x+y+z-4=0可见,(x,y,z)只能在有限范围内变动,可见u=

在此范围内必存在最小值与最大值.所以
minu=
