求二元函数z=f(x,y)=x2y(4-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.

admin2016-09-13  66

问题 求二元函数z=f(x,y)=x2y(4-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x=0(0≤y≤b)及点(4,0),(2,1)。而点(4,0)及线段x=0(0≤y≤b)在D的边界上,只有点(2,1)在D内部,可能是极值点. fˊˊxx=8y-6xy-2y2,fˊˊxy=8x-3x2-4xy,fˊˊyy=-2x2. 在点(2,1)处, A=[*]=-6,B=[*]=-4,C=[*]=-8,B2-AC=-32<0, 且A<0,因此点(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=2x3-12x2(0≤x≤6). 由zˊ=6x2-24x=0得x=0,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=2x3-12x2x=0=0,z|x=4=2x3-12x2x=4=-64,z|x=6=2x3-12x2x=6=0 因此知z=f(x,y)在边界上的最大值为0,最小值为f(4,2)=-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)=-64.

解析
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