二元函数求极值
定理 2 (充分条件)设函数 $z=f(x, y)$ 在点 $\left(x_{0}, y_{0}\right)$ 的某邻域内连续且有一阶及二阶连续偏导数,又 $f_{x}\left(x_{0}, y_{0}\right)=0, f_{y}\left(x_{0}, y_{0}\right)=0 $, 令
$f_{x x}\left(x_{0}, y_{0}\right)=A, f_{x y}\left(x_{0}, y_{0}\right)=B, f_{y y}\left(x_{0}, y_{0}\right)=C$
则 $f(x, y)$ 在 $\left(x_{0}, y_{0}\right)$ 处是否取得极值的条件如下:
(1) $ A C-B^{2}>0$ 时具有极值, 且当 $ A<0$ 时有极大值, 当 $ A>0$ 时有极小值;
(2) $ A C-B^{2}<0$ 时没有极值;
(3) $ A C-B^{2}=0$ 时可能有极值, 也可能没有极值, 还需另作讨论。
例 求函数 $f(x, y)=x^{3}-y^{3}+3 x^{2}+3 y^{2}-9 x$ 的极值。
解 先解方程组
$\left\{\begin{array}{c} f_{x}(x, y)=3 x^{2}+6 x-9=0 \\ f_{y}(x, y)=-3 y^{2}+6 y=0 \end{array}\right.$
求得驻点为 $ (1,0) 、(1,2) 、 (-3,0) 、 (-3,2) $ 。
再求出二阶偏导数
$f_{x x}(x, y)=6 x+6, f_{x y}(x, y)=0, f_{y y}(x, y)=-6 y+6$
在点 $ (1,0)$ 处, $ A C-B^{2}=12 \cdot 6>0$ 又 $ A>0$ , 所以函数在 $ (1,0)$ 处有极小值 $ f(1,0)=-5$ ; 在点 $ (1,2)$ 处, $ A C-B^{2}=12 \cdot(-6)<0$ , 所以 $ f(1,2) $ 不是极值;
在点 $ (-3,0)$ 处, $ A C-B^{2}=-12 \cdot 6<0 $, 所以 $ f(-3,0)$ 不是极值;
在点 $ (-3,2)$ 处, $ A C-B^{2}=-12 \cdot(-6)>0$ 又 $ A<0$ 所以函数在 $ (-3,2)$ 处有极大值 $ f(-3,2)=31$ 。
相关文章
- redis总结
- redirect_uri域名与后台配置不一致
- NetCat 工具的常用使用技巧
- Redis分布式锁存在的问题
- Netty 概述
- Oracle 伪列(ROWNUM)机制
- mysql只会使用到一个索引的原因
- SQL优化-三
- SQL优化-二
- SQL优化-一
- RedisUtil-redisTemplate-setNX
- 数据库无限层级分类设计
- 魔方
- CountDownLatch在SpringBoot中配合@Async使用
- 会话刷新Token校验流程
- Mybatis 夺命十八问,顶不住了! - 里奥ii的文章 - 知乎
- 阿里架构演变
- 自定义注解和事务优先级
- MyCat 连接异常 解决参考链接
- SpringBoot手动事务参考链接