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隐函数证明与极值问题

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.设函数z=z(x,y)由方程x2+y2+z2=xyf(z2)所确定,其中f为可微函数,求证:x分析通过隐函数求导法则求出的表达式即可证明.证令F(x,y,z)=x2+y2+z2-xyf(z2),则于是2.求f(x,y)=lnx+3lny在x2+y2=4r2(r>0)上的最大值,并由此证明:对于任意正数a,b,有ab3≤27分析这是利用极值证明不等式的问题,通过选择适当的目标函数和约束条件

隐函数证明与极值问题

1.设函数z=z(x,y)由方程x2+y2+z2=xyf(z2)所确定,其中f为可微函数,求证:x

分析 通过隐函数求导法则求出的表达式即可证明.

证 令F(x,y,z)=x2+y2+z2-xyf(z2),则

于是

2.求f(x,y)=lnx+3lny在x2+y2=4r2(r>0)上的最大值,并由此证明:对于任意正数a,b,有ab3≤27

分析 这是利用极值证明不等式的问题,通过选择适当的目标函数和约束条件来证明.

证 令L(x,y,λ)=lnx+3lny+λ(x2+y2-4r2),通过解方程组

得唯一驻点(x0,y0)=,相应的函数值为ln r+3ln

因为当x→0或y→0时,lnx+3lny→-∞,所以f(x,y)在x2+y2=4r2上的最大值为lnr+3ln,即

由上式即得.令x2=a,y2=b,则有ab3≤27

3.证明:函数

在点(0,0)处可微.

分析 讨论函数在一点的可微性通常是用可微的定义.(www.xing528.com)

证 首先

同理有fy(0,0)=0.又

由定义知,函数f 在点(0,0)可微.

4.设函数

证明:fxy(0,0)≠fyx(0,0).

证 根据题设,有

且当y ≠0时,有

当x ≠0时,有

故有

所以fxy(0,0)≠fyx(0,0).

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