解答题
18.已知函数f(x,y)=x+y+xy,曲线C:x2+y2+xy=3,求f(x,y)在曲线C上的最大方向导数.
【正确答案】由条件知

,于是梯度为

由梯度与方向导数

的关系,知

于是问题转化为求函数

在约束条件C:x
2+y
2+xy=3下的最大值.
为计算方便可将问题转化为求函数T(x,y)=H
2(x,y)=(1+y)
2+(1+x)
2在条件C:x
2+y
2+xy=3下的最大值,于是由拉格朗日乘法,令

则

解得

于是得下列可疑点:A
1(1,1),A
2(-1,-1),A
3(2,-1),A
4(-1,2).
所求最大值为

【答案解析】【思路探索】先求函数f(x,y)在点(x,y)处的梯度gradf(x,y),再求梯度的模|gradf(x,y)|;最后求gradf(x,y)在约束条件C:x2+y2+xy=3下的最大值.