已知函数f(x,y)=x3 +y3-(x+y)2+3,设T是曲面z= f(x,y)在点(1,1,1)处的切平面,D为T与坐标平面所围成的有界区域在xOy平面上的投影.

(1)求T的方程

(2) 求f(x,y)在D上的最大值和最小值

(本题12分)

【正确答案】

(1)对于z=f(x,y)=x³ +y³-(x+y)² +3,



从而曲面在点(1,1,1)处的一个法向量为


得该点处曲面的切平面方程为x+y+z=3.


(2)在xoy平面中,区域D:x+y≤3,x≥0,y≥0,


在D内部求驻点,解方程组,得,有


在边界y=0,0<x<3上,对于f(x,0)=x³-x²+3,解得其驻点,有


在边界x=0,0<y<3上,对于f(0,y)=y³-y²+3,解得其驻点,有


在边界x+y=3,0<x<3上,对于f(x,3-x)=x³+(3-x)³- 6,解得其驻点,有


在边界顶点,有f(0,0)=3,f(3,0)=f(0,3)=21;


综上,得f(x,y)在D上的最大值为f(3,0)= f(0,3)=21,最小值为

【答案解析】