求函数f(x,y)=x2+2y2在约束条件x2+y2=1下的最大值和最小值.

admin2021-02-25  25

问题 求函数f(x,y)=x2+2y2在约束条件x2+y2=1下的最大值和最小值.

选项

答案解法1:转化为无条件极值. 由约束条件可得x2=1-y2,-1≤y≤1,代入目标函数f(x,y)=x2+2y2中,得 φ(y)=(1-y2)+2y2=1+y2,-1≤y≤1. 由φ’(Y)=2y=0得唯一驻点y=0,又φ(0)=1,φ(±1)=2,可知φ(y)的最大值为2,最小值为0.故函数f(x,y)=x2+2y2在约束条件x2+y2=1下的最大值和最小值分别为2,0. 解法2:利用拉格朗日乘数法. 设L(x,y,λ)=x2+2y2+λ(x2+y2-1),由 [*] 解得可能极值点为(0,±1),(±1,0). 又f(0,±1)=2,f(±1,0)=1,故fmax=2,fmin=1.

解析 考查多元函数条件极值的求法,转化为无条件极值计算或利用拉格朗日乘数法求解.
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