駐點(diǎn)怎么解?拉格朗日乘數(shù)法-偏導(dǎo)等于0-求極值最值時(shí)產(chǎn)生的一系列方程組怎么解?(1)
在多元函數(shù)微分學(xué)的專題中,會(huì)有這樣的情況,在求極值和最值時(shí),產(chǎn)生的一系列方程組不知道怎么解,或者少解。那究竟應(yīng)該怎么解呢,下面UP給出了兩個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明用討論法求解方程組。
優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)少解,討論情況的層次分明。
例題1、求函數(shù)f(x,y)=xy(a-x-y)的極值。
產(chǎn)生方程組
f'x=y(a-x-y)-xy=0 ...①
f'y=x(a-x-y)-xy=0 ...②
下面來(lái)求解該方程組:
由①②得
y(a-2x-y)=0 ...③
x(a-x-2y)=0 ...④
下面討論y=0和y≠0
一、y=0時(shí),③式無(wú)用,④式等價(jià)于a(a-x)=0,故x=0或x=a,此時(shí)得(0,0)和(a,0)
二、y≠0時(shí),③式等價(jià)于a-2x-y=0...⑤,對(duì)于④式討論x=0和x≠0。
(1)若x=0,由⑤得y=a,得(0,a)。
(2)若x≠0,④式等價(jià)于a-x-2y=0...⑥,由⑤⑥可得(a/3,a/3)。
綜上,解得(0,0),(a,0),(0,a),(a/3,a/3)。
例題2、求函數(shù)f(x,y)=x+y+1在約束條件x2+y2-1=0時(shí)的最值。
產(chǎn)生方程組:
F'x=1+2λx=0...①
F'y=1+2λy=0...②
F'λ=x2+y2-1=0...③
下面來(lái)求解該方程組:
顯然x=0或y=0或λ=0都不同時(shí)滿足①②③,故x≠0,y≠0,λ≠0。
由①②得到2λx=-1,2λy=-1,兩個(gè)式子相比得到y(tǒng)=x,往③式代入得到2x2=1,則x=±√2/2,則y=±√2/2。
綜上,得(√2/2,√2/2)和(-√2/2,-√2/2)。