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求二元函数z=f(x,y)=x2y(4一x—y)在由直线x+y=6,x轴和y轴所围成的闭区域D上的极值、最大值与最小值.
求二元函数z=f(x,y)=x2y(4一x—y)在由直线x+y=6,x轴和y轴所围成的闭区域D上的极值、最大值与最小值.
admin
2018-09-20
133
问题
求二元函数z=f(x,y)=x
2
y(4一x—y)在由直线x+y=6,x轴和y轴所围成的闭区域D上的极值、最大值与最小值.
选项
答案
由方程组[*]得线段x=0(0≤y≤6),点(4,0),(2,1).而点(4,0)及线段x=0(0≤y≤6)在D的边界上,只有点(2,1)在D内部,可能是极值点.又 f
xx
"=8y一6xy一2y
2
,f
xy
"=8x一3x
2
-4xy,f
yy
"=一2x
2
. 在点(2,1)处,有 [*] 因为B
2
一AC=一32<0,且A<0,所以点(2,1)是z=f(x,y)的极大值点,极大值f(2,1)=4. 在D的边界x=0(0≤y≤6)及y=0(0≤x≤6)上,f(x,y)=0. 在边界x+y=6上,y=6-x.代入f(x,y)中得z=2x
3
-12x
2
(0≤x≤6). 由z’=6x
2
一24x=0得x=0或x=4.在边界x+y=6上对应x=0,4,6处z的值分别为:z|
x=0
=(2x
3
一12x
2
)|
x=0
=0,z|
x=4
=(2x
3
一12x
2
)|
x=4
=一64,z|
x=6
=(2x
3
—12x
2
)|
x=6
=0.I 因此知z=f(x,y)在边界上的最大值为0,最小值为f(4,2)=一64. 将边界上最大值和最小值与驻点(2,1)处的值比较得,z=f(x,y)在闭区域D上的最大值为f(2,1)=4,最小值为f(4,2)=一64.
解析
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考研数学三
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