试求函数f(x,y)=8x2+3y2+1-(2x2+y2+1)2在闭区域D={(x,y)|x2+y2≤1)中的最大值、最小值及其所对应的最大、最小值点.

admin2022-07-21  19

问题 试求函数f(x,y)=8x2+3y2+1-(2x2+y2+1)2在闭区域D={(x,y)|x2+y2≤1)中的最大值、最小值及其所对应的最大、最小值点.

选项

答案当x2+y2<1时,令 [*] 把上面点代入二阶导数,通过极值的充分条件可知,函数f(x,y)在P0(0,0)为最小值, [*] 函数f(x,y)在边界x2+y2=1的最大值、最小值问题,相当于在等式x2+y2=1约束条件下求目标函数f(x,y)=8x2+3y2+1-(2x2+y2+1)2的条件极值问题.可以把条件x2+y2=1代入目标函数得 f(x,y)=5x2+4-(x2+2)2 归结为一元函数g(x)=5x2+4-(x2+2)2在闭区间-1≤x≤1的最大、最小值问题,令 g’(x)=10x-4x(x2+2)=2x(1-2x2)=0 [*] 另外还要考虑函数g(x)在区间-1≤x≤1的边界x=±1的函数值g(±1)=0,此时相应的函数f(x,y)在相应的点(±1,0)的值为f(±1,0)=0. 比较极值和边界点的函数值得,函数f(x,y)在区域D={(x,y)|x2+y2≤1}上的最大值为1,对应的最大值点为(0,0),(0,-1),(0,1),(1,0),(-1,0);最小值为0,对应的最小值点为[*]

解析
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