求f(x,y)=x2一y2+2在椭圆域上的最大值与最小值.

admin2021-08-02  27

问题 求f(x,y)=x2一y2+2在椭圆域上的最大值与最小值.

选项

答案f(x,y)=x2—y2+2在区域D=[*]的最值应分为两种情形考虑:在椭圆域D的内部考虑无约束极值问题,在椭圆域D的边界上考虑条件极值. 方法一 考查f(x,y)=x2—y2+2在区域[*]内的极值. 令 [*] 可求得x=0,y=0,即f(x,y)在x2+[*]<1内有唯一驻点(0,0). 在[*]上,记y2=4—4x2,因此有 f(x,y)=x2一(4—4x2)+2=5x2一2=g(x),一1≤x≤1, 令[*]=10x—0,得x=0. 当x=0时,y=±2;当x=±1时,y=0. f(±1,0)=3,f(0,±2)=一2. 又 f(0,0)=2. 因此f(x,y)在D上的最大值为3,最小值为一2. 方法二 在区域[*]内解法同方法一. 在椭圆[*]上,利用拉格朗日乘数法求极值. 设L=x2一y2+2+[*],由 [*] 求得4个可能的极值点M1(0,2),M2(0,一2),M3(1,0),M4(一1,0). f(M1)一2,f(M2)=2,f(M3)一3,f(M4)=3, 又f(0,0)=2,可知f(x,y)在D上的最大值为3,最小值为一2.

解析
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