高等數學拉格朗日乘數法的題目

2021-03-03 21:57:20 字數 655 閱讀 8317

1樓:匿名使用者

設原點到該曲面的距離

為l,考慮該距離的平方 l² 為目標函式 f(x,y,z)則 f(x,y,z)=l²=x²+y²+z²曲面方程化為 x²+2y²-3z²-4=0設輔助係數為 a,則對應的拉格朗日輔助函式為f(x,y,z,a)=x²+y²+z²+a(x²+2y²-3z²-4)

求偏導數如下(用d作偏導符號):

df/dx=2x+2ax

df/dy=2y+4ay

df/dz=2z-6az

df/da=x²+2y²-3z²-4

令上述偏導數均等於0,即

df/dx=2x+2ax=0

df/dy=2y+4ay=0

df/dz=2z-6az=0

df/da=x²+2y²-3z²-4=0

根據前三個方程成立(a不能同時取兩個值),應有x、y、z中的2個為0,另一個不為0

則有如下解

x不為0時,解為(±2,0,0,-1),

y不為0時,解為(0,±√2,0,-1/2),z不為0時,無解,

由於所求解具有對稱性,根據實際情形,

該解必對應最小值,

把解代入可得 l²=4 或 l²=2

所以,最小值是 l=√2

此時對應的最小值點為 (0,±√2,0).

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