问答题 求f(x,y,z)=2x+2y-z2+5在区域Ω:x2+y2+z2≤2上的最大值与最小值.

【正确答案】[分析与求解] f(x,y,z)在有界闭区域Ω上连续,一定存在最大、最小值.
第一步,先求f(x,Y,z)在Ω内的驻点.
由于[*]在Ω内无驻点.因此f(x,y,z)在Ω的最大、最小值只能在Ω的边界上达到.
第二步,求f(x,y,z)在Ω的边界x2+y2+z2=2上的最大、最小值,即求f(x,y,z)在条件x2+y2+z2-2=0下的最大、最小值.

F(x,y,z,λ)=2x+2y-z2+5+λ(x2+y2+z2-2),
解方程组
[*]y=±1,z=0.当λ=1时,由①,②,④也得x=y=-1,z=0.因此得驻点
P1(-1,-1,0),P2(1,1,0)
计算得知,f(P1)=1,f(P2)=5.
因此厂(z,y,z)在Ω的最大值为5,最小值为1.
【答案解析】