多元函数的极值及其求法_第1页
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文档简介

关于多元函数的极值及其求法第一页,共二十三页,编辑于2023年,星期日一、多元函数的极值和最值1、二元函数极值的定义第二页,共二十三页,编辑于2023年,星期日例1例2例3(3)(2)(1)第三页,共二十三页,编辑于2023年,星期日2、多元函数取得极值的条件证第四页,共二十三页,编辑于2023年,星期日第五页,共二十三页,编辑于2023年,星期日仿照一元函数,凡能使一阶偏导数同时为零的点,均称为函数的驻点.驻点偏导数存在的极值点问题:如何判定一个驻点是否为极值点?注意:第六页,共二十三页,编辑于2023年,星期日第七页,共二十三页,编辑于2023年,星期日第八页,共二十三页,编辑于2023年,星期日例4求函数的极值。解求解方程组:得驻点因此,驻点第九页,共二十三页,编辑于2023年,星期日因此,驻点因此,驻点第十页,共二十三页,编辑于2023年,星期日与一元函数类似,可能的极值点除了驻点之外,偏导数不存在的点也可能是极值点。例如,显然函数不存在。第十一页,共二十三页,编辑于2023年,星期日求最值的一般方法:将函数在

D内的所有驻点处的函数值及在

D

的边界上的最大值和最小值相互比较,其中最大者即为最大值,最小者即为最小值.与一元函数相类似,我们可以利用函数的极值来求函数的最大值和最小值.3、多元函数的最值第十二页,共二十三页,编辑于2023年,星期日解令第十三页,共二十三页,编辑于2023年,星期日无条件极值:对自变量除了限制在定义域内外,并无其他条件.第十四页,共二十三页,编辑于2023年,星期日实例:小王有

200元钱,他决定用来购买两种急需物品:计算机磁盘和录音磁带,设他购买x张磁盘,

y盒录音磁带达到最佳效果,效果函数为

U(x,y)=lnx+lny.设每张磁盘

8元,每盒磁带

10元,问他如何分配这

200元以达到最佳效果.问题的实质:求在条件下的极值点.三、条件极值拉格朗日乘数法第十五页,共二十三页,编辑于2023年,星期日条件极值:对自变量有附加条件的极值.第十六页,共二十三页,编辑于2023年,星期日求解方程组解出x,y,z,t

即得可能极值点的坐标.第十七页,共二十三页,编辑于2023年,星期日解则例6求表面积为a2而体积为最大的长方体的体积.

设长方体的长、宽、高为x,y,z.体积为V.则问题就是条件求函数的最大值.令下,第十八页,共二十三页,编辑于2023年,星期日则令即由(2),(1)及(3),(2)得第十九页,共二十三页,编辑于2023年,星期日由(2),(1)及(3),(2)得于是,代入条件,得解得这是唯一可能的极值点。因为由问题本身可知,所以,最大值就在此点处取得。故,最大值最大值一定存在,第二十页,共二十三页,编辑于2023年,星期日解则由(1),(2)得由(1),(3)得第二十一页,共二十三页,编辑于2023年,星期日将(5),(6)代入(4):于是,得这是唯一可能的极值点。因为由问题本身可知,最大值一定存在,所以,最大值就在这

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