高等数学:如何求二元函数的极值问题
1. 二元函数的极值与驻点
例题
求函数 f(x,y)=x3−y3+3x2+3y2−9xf(x,y)=x^3-y^3+3x^2+3y^2-9xf(x,y)=x3−y3+3x2+3y2−9x的极值:
fx(x,y)=3x2+6x−9=0f_x (x,y)=3x^2+6x-9=0fx(x,y)=3x2+6x−9=0
fy(x,y)=−3y2+6y=0f_y(x,y)=-3y2+6y=0fy(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
fxx(x,y)=6x+6f_{xx}(x,y)=6x+6fxx(x,y)=6x+6
fxy(x,y)=0f_{xy}(x,y)=0fxy(x,y)=0
fyy(x,y)=−6y+6f_{yy}(x,y)=-6y+6fyy(x,y)=−6y+6
对各驻点进行判断:
在点(1,0)处,AC−B2=12∗6>0AC-B^2=12*6>0AC−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
例1:
例2:
其实这道题是kkt条件的一个应用。
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>x2且y>=xy>x^2且y>=xy>x2且y>=x此时题目怎么做
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