问题 问答题

求二元函数z=f(x,y)=x2y(4-x-y)在由直线x+y=6,x轴和y轴所围成的闭区域D上的最大值与最小值。

答案

参考答案:

先求区域内的极值,再求边界上的极值,通过比较即得闭区域上的最值.

由方程组

得x=0(0≤y≤6)及点(4,0),(2,1).

点(4,0)及线段x=0在D的边界上,且f(2,1)=4.

在边界x+y=6上,y=6-x,代入f(x,y)中,得

z=2x3-12x2 (0≤x≤6).

由z’=6x2-24x=0得x=0,x=4.

当x=0时,y=6,f(0,6)=0.

当x=4时,y=2,f(4,2)=-64.

经比较,最大值为f(2,1)=4,最小值为f(4,2)=-64.

注意求连续函数z=f(x,y)在有界闭区域D上最值的步骤如下:

(1)求D内的驻点(即方程组的解)及不可导点(即不存在的点);

(2)将D的边界线方程代入z=f(x,y)中将其化为一元函数,求出其极值可疑点(即z’=0的根及使z’不存在的点);

(3)求出上述所有点处对应的函数值,比较其大小,可得f(x,y)在D上的最大值与最小值.

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