已知函数z=f(x,y)的全微分dz=2xdx-2ydy,并且f(1,1)=2.求f(x,y)在椭圆域
上的最大值和最小值.
参考答案:
[分析]: 根据全微分和初始条件可先确定f(x,y)的表达式.而f(x,y)在椭圆域上的最大值和最小值,可能在区域的内部达到,也可能在区域的边界上达到,且在边界上的最值又转化为求条件极值.
[详解] 由题设,知
,
于是f(x,y)=x2+C(y),且C’(y)=-2y,从而C(y)=-y2+C,
再由f(1,1)=2,得C=2,故f(x,y)=x2-y2+2.
令
得可能极值点为x=0,y=0.且
,
△=B2-AC=4>0,所以点(0,0)不是极值点,从而也非最值点.
再考虑其在边界曲线
上的情形:令拉格朗日函数为
,
解
得可能极值点x=0,y=2,λ=4;x=0,y=-2,λ=4;x=1,y=0,λ=-1;x=-1,y=0,λ=-1.代入f(x,y)得f(0,±2)=-2,f(±1,0)=3,
可见z=f(x,y)在区域
内的最大值为3,最小值为-2.