多元函数的极值及其求法

一、多元函数的极值与最值

1.1、极值

1.1.1、二元函数极值定义

多元函数的极值及其求法_第1张图片
例如:
z = x 2 + y 2 z=\sqrt{x^2+y^2} z=x2+y2 在(0,0)处取得极小值
z = − x 2 + y 2 z=-\sqrt{x^2+y^2} z=x2+y2 在(0,0)处取得极大值
z = x y z=xy z=xy在(0,0)处,既不是极大值,又不是极小值

1.1.2、推广到n元函数

多元函数的极值及其求法_第2张图片

1.2、极值存在的必要条件

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1.3、极值存在的充分条件

  • 一元函数极值的第二充分条件 二阶导数存在

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最值问题

有界闭区域连续,必定存在最值
最值可能出现的位置: 极值,驻点,边界上
问题: 多元函数中求取边界上的最值,是很困难的

2.1、条件极值

将极值问题转换为无条件极值

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2.2、拉格朗日乘法

2.2.1、推导

  • 隐函数存在定理,及求导
    多元函数的极值及其求法_第6张图片

2.2.2、具体步骤

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2.2.3、多个拉格朗日乘子

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多元函数的极值及其求法_第9张图片

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