Функции нескольких переменных. Дифференциальное исчисление. Никитина О.Г. - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

64
Находим экстремум данной функции:
66)( xxz
,
066x
,
1x
.
Таким образом,
1x
точка, подозрительная на экстремум. Исследуем
эту точку.
Таким образом, в точке
1x
функция
)(xz
имеет локальный минимум.
Из уравнения связи находим:
2113y
. Следовательно, функция
7263
22
yxyxz
в точке
)2,1(M
имеет условный минимум:
.
Покажем на примере этой же задачи, как применяется метод
неопределенных множителей Лагранжа.
Пример 2. Найти экстремумы функции
xyz
при условии, что ее
аргументы удовлетворяют уравнению связи
1
22
xy
.
Решение. Уравнение связи запишем в виде
01
22
xy
. Функция
Лагранжа
),(),(),,( yxyxfyxF
будет иметь вид:
)1(),,(
22
xyxyyxF
.
Соответствующая система для определения точек возможного условного
экстремума запишется в виде:
01
,02
,02
.0),(
,0
,0
,0
,0
,0
22
xy
yx
xy
yx
f
f
F
F
F
yy
xx
y
x
или
.01
,2
,2
22
xy
yx
xy
Исключив параметр λ из первых двух уравнений системы, получим .
.1
,
22
22
xy
xy
Откуда
2
2
,
2
2
yx
.
х
1
z’(х)
z(х)
-
+
      Находим экстремум данной функции:
                                      z ( x)        6 x 6 , 6x 6                 0 , x 1.
      Таким образом, x 1 – точка, подозрительная на экстремум. Исследуем
эту точку.

                                                                                               z’(х)
                             -                                             +
                                                                                               х
                                                    1
                                                                                               z(х)
      Таким образом, в точке x 1 функция z (x) имеет локальный минимум.
Из уравнения связи находим: y                      3 1 1 2 . Следовательно, функция

                                               z        3x 2        6xy 2 y 2         7
в точке M (1, 2) имеет условный минимум:

      z min       z(1, 2) 3 12 6 1 2 2 22 7                                8.
      Покажем         на   примере             этой же                задачи,           как применяется            метод
неопределенных множителей Лагранжа.
      Пример 2. Найти экстремумы функции z                                                 xy при условии, что ее

аргументы удовлетворяют уравнению связи y 2                                      x2       1.

      Решение. Уравнение связи запишем в виде y 2                                                  x 2 1 0 . Функция
Лагранжа F ( x, y, )       f ( x, y )               ( x, y ) будет иметь вид:

                                      F ( x, y, )              xy          (y2        x 2 1) .
      Соответствующая система для определения точек возможного условного
экстремума запишется в виде:
              Fx    0,           fx            x         0,           y 2 x           0,               y    2 x,
              Fy    0,           fy            y         0,          x 2 y            0,       или x        2 y,
              F     0,             ( x, y )         0.                y2       x2 1 0                  y2   x 2 1 0.
      Исключив параметр λ из первых двух уравнений системы, получим .
                              y2        x2 ,                                      2                 2
                                                        Откуда x                    ,y                .
                              y2        x2         1.                            2                 2

                                                               64