高等数学:如何求二元函数的极值问题

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高等数学:如何求二元函数的极值问题

2023-10-09 03:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 二元函数的极值与驻点  在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 例题 求函数 f ( x , y ) = x 3 − y 3 + 3 x 2 + 3 y 2 − 9 x f(x,y)=x^3-y^3+3x^2+3y^2-9x f(x,y)=x3−y3+3x2+3y2−9x的极值: f x ( x , y ) = 3 x 2 + 6 x − 9 = 0 f_x (x,y)=3x^2+6x-9=0 fx​(x,y)=3x2+6x−9=0 f y ( x , y ) = − 3 y 2 + 6 y = 0 f_y(x,y)=-3y2+6y=0 fy​(x,y)=−3y2+6y=0 求得驻点为:(1,0),(1,2),(-3,0),(-3,2) 再求出二阶偏导数 f x x ( x , y ) = 6 x + 6 f_{xx}(x,y)=6x+6 fxx​(x,y)=6x+6 f x y ( x , y ) = 0 f_{xy}(x,y)=0 fxy​(x,y)=0 f y y ( x , y ) = − 6 y + 6 f_{yy}(x,y)=-6y+6 fyy​(x,y)=−6y+6 对各驻点进行判断: 在点(1,0)处, A C − B 2 = 12 ∗ 6 > 0 AC-B^2=12*6>0 AC−B2=12∗6>0,又A>0,所以函数在(1,0)处有极大值f(1,0)=-5, 其他以此类推。 二、拉格朗日乘数法及条件极值 在这里插入图片描述 例1: 在这里插入图片描述 例2: 在这里插入图片描述 其实这道题是kkt条件的一个应用。 在这里插入图片描述 对于不等值约束,我们可以先计算二元函数的一个极值,判断极值是否在限制条件内(即求出来的极值点是否满足限制条件),如果是代表解在限制条件内部直接求极值,如果不是代表点在限制条件外部,则最小值一定是限制条件函数的边缘,此时相当于等值约束。 例2:如果我将限制条件改为 y > x 2 且 y > = x y>x^2且y>=x y>x2且y>=x此时题目怎么做 在这里插入图片描述



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