求二元函数f(x,y)=x3+y3-3xy在区域D=(x,y)|0≤x≤2,-1≤y≤2上的最大值与最小值。
参考答案:首先求函数f(x,y)在区域D内的驻点及驻点处的函数值,令
[*]
由第一个方程可得y=x2,代入第二个方程即得x4-x=0,由此可解出函数f(x,y)在区域D内有唯一驻点(1,1),且在驻点处有f(1,1)=-1。
其次,求函数f(x,y)在区域D的边界上的最大值与最小值,注意区域D的边界共分为四段,在下边界[*]-1)=3x2+3>0,可见f(x,y)在下边界Г1上单调增加,最小值是f(0,-1)=-1,最大值是f(2,-1)=13;在上边界Г2={(x,y)|0≤x≤2,y=2}上f(x,y)=f(x,2)=x3-6x+8。
由于
[*]
可见f(x,y)在上边界Г2上的最小值是[*]此外还有f(0,2)=8,f(2,2)=4。
在左边界Г3={(x,y)|x=0,-1≤y≤2}上f(x,y)=f0,y)=y3,可见f(x,y)在左边界Г3上单调增加,最小值是f(0,-1)=-1,最大值是f(0,2)=8;在右边界Г4={(x,y)|x=2,-1≤y≤2}上f(x,y)=f(2,y)=y3-6y+8,由于
[*]
可见f(2,y)在右边界Г4上当[*]时单调减少,最小值是[*]此外还有f(2,-1)=13,f(2,2)=4。
综合以上结论即知函数f(x,y)在区域在D={(x,y)|0≤x≤2,-1≤y≤2