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求二元函数的条件极值☀成人高考专升本·高等数学二辅导


  关于成人高考专升本·高等数学二中《求二元函数的条件极值》的方法和步骤,包括:化条件极值为无条件极值和拉格朗日乘数法等方法,具体内容如下:


  求二元函数f(x,y)在条件ϕ(x,y)=0下的极值的方法与步骤:

  

  方法一:化条件极值为无条件极值

  

  第一步:从条件ϕ(x,y)=0中,求出y的显函数形式y=ψ(x);

  

  第二步:将y=ψ(x)代人二元函数f(x,y)中,化为一元函数f[x,ψ(x)]的无条件极值;

  

  第三步:求出一元函数f[x,ψ(x)]的极值即为所求.

  

  方法二:拉格朗日乘数法

  

  第一步:作拉格朗日函数F(x,y,λ)=f(x,y)+λϕ(x,y)(入为拉格朗日乘数);

  

  第二步:由函数F(x,y,λ)的一阶偏导数组成如下方程组

  

  Fₓ(x,y,λ)=fₓ(x,y)+λϕₓ(x,y)=0,

  

  Fᵧ(x,y,λ)=fᵧ(x,y)+λϕᵧ(x,y)=0,

  

  Fλ(x,y,λ)=ϕ(x,y)=0;

  

  第三步:求解上述方程组,得驻点(x₀,y₀,λ),则点(x₀,y₀)就是函数f(x,y)在条件ϕ(x,y)=0下的可能的条件极值点.

  

  通常,判定所得点(x₀,y₀)是否为所给问题的条件极值点,常依据问题的实际意义判定:如果所求驻点唯一,且实际问题的确存在最大值(或最小值),那么,所求点(x₀,y₀)就是满足条件的极大值点(或极小值点),也是所给实际问题的最大值点(或最小值点).