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设f(x,y)在点(a,b)的某邻域具有二阶连续偏导数,f′y(a,b)≠0,证明由方程f(x,y)=0在x=a的某邻域所确定的隐函数y=φ(x)在x=a处取得极值b=φ(a)的必要条件是: f(a,b)=0,f′x(a,b)=0, 且当r(a,b)>0时
设f(x,y)在点(a,b)的某邻域具有二阶连续偏导数,f′y(a,b)≠0,证明由方程f(x,y)=0在x=a的某邻域所确定的隐函数y=φ(x)在x=a处取得极值b=φ(a)的必要条件是: f(a,b)=0,f′x(a,b)=0, 且当r(a,b)>0时
admin
2018-11-22
45
问题
设f(x,y)在点(a,b)的某邻域具有二阶连续偏导数,f′
y
(a,b)≠0,证明由方程f(x,y)=0在x=a的某邻域所确定的隐函数y=φ(x)在x=a处取得极值b=φ(a)的必要条件是:
f(a,b)=0,f′
x
(a,b)=0,
且当r(a,b)>0时,b=φ(a)是极大值;当r(a,b)<0时,b=φ(a)是极小值.其中
选项
答案
y=φ(x)在x=a处取得极值的必要条件是φ′(a)=0.按隐函数求导法,φ′(x)满足 f′
x
(x,φ(x))+f′
y
(x,φ(x))φ′(x)=0. (*) 因b=φ(a),则有 f(a,b)=0, φ′(a)=[*]=0, 于是f′
x
(a,b)=0. 将(*)式两边对x求导得 f″
xx
(x,φ(x))+f″
xy
(x,φ(x))φ′(x)+[*][f′
y
(x,φ(x))]φ′(x)+f′
y
(x,φ(x))φ″(x)=0, 上式中令x=a,φ(a)=b,φ′(a)=0,得 [*] 因此当[*]>0时,φ″(a)<0,故b=φ(a)是极大值; 当[*]<0时,φ″(a)>0,故b=φ(a)是极小值.
解析
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考研数学一
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