中国法学会地址:请告诉我在哪能找到具体的关于多元函数极值问题的资料?谢谢!!

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/02 19:40:52
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多元函数的极值

在一元函数中我们看到,利用函数的导数可以求得函数的极值,从而可以解决一些最大、最小值的应用问题。多元函数也有类似的问题,这里我们只学习二元函数的极值问题。
二元函数极值的定义
如果在(x0,y0)的某一去心邻域内的一切点(x,y)恒有等式:
f(x,y)≤f(x0,y0)
成立,那末就称函数f(x,y)在点(x0,y0)处取得极大值f(x0,y0);如果恒有等式:
f(x,y)≥f(x0,y0)
成立,那末就称函数f(x,y)在点(x0,y0)处取得极小值f(x0,y0).
极大值与极小值统称极值.使函数取得极值的点(x0,y0)称为极值点.
二元可导函数在(x0,y0)取得极值的条件是:.
注意:此条件只是取得极值的必要条件。
凡是使的点(x,y)称为函数f(x,y)的驻点.可导函数的极值点必为驻点,但驻点却不一定是极值点。
二元函数极值判定的方法
设z=f(x,y)在(x0,y0)的某一邻域内有连续的二阶偏导数.如果,那末函数f(x,y)在(x0,y0)取得极值的条件如下表所示:

△=B2-AC
f(x0,y0)

△<0
A<0时取极大值

A>0时取极小值

△>0
非极值

△=0
不定

其中
例题:求的极值。
解答:设,则
,.
.
解方程组,得驻点(1,1),(0,0).
对于驻点(1,1)有,故
B2-AC=(-3)2-6.6=-27<0,A=6>0
因此,在点(1,1)取得极小值f(1,1)=-1.
对于驻点(0,0)有,故
B2-AC=(-3)2-0.0=9>0
因此,在点(0,0)不取得极值.
多元函数的最大、最小值问题
我们已经知道求一元函数极大值、极小值的步骤,对于多元函数的极大值、极小值的求解也可采用同样的步骤。下面我们给出实际问题中多元函数的极大值、极小值求解步骤。如下:
a):根据实际问题建立函数关系,确定其定义域;
b):求出驻点;
c):结合实际意义判定最大、最小值.
例题:在平面3x+4y-z=26上求一点,使它与坐标原点的距离最短。
解答:a):先建立函数关系,确定定义域
求解与原点的距离最短的问题等价于求解与原点距离的平方

最小的问题.但是P点位于所给的平面上,故z=3x+4y-26.把它代入上式便得到我们所需的函数关系:
,-∞<x<+∞,-∞<y<+∞
b):求驻点

解得唯一驻点x=3,y=4.由于点P在所给平面上,故可知
z=-1
c):结合实际意义判定最大、最小值
由问题的实际意义可知,原点与平面距离的最小值是客观存在的,且这个最小值就是极小值.而函数
仅有唯一的驻点.所以,平面上与原点距离最短的点为P(3,4,-1).
从上例我们可以看出,上面函数关系也可看成是:求三元函数

在约束条件
3x+4y-z=26
下的最小值.一个多元函数在一个或几个约束条件下的极值称为条件极值。