4、二元
的极值、最值
10极值定义 P208
为极大值
为极小值
驻点
极值点,需判别
设
、
、
f
< 0
A < 0
极大值
A > 0
极小值
> 0
非极值
=0
不定
例1、 求
的极值
解:
,
,
,
,
令
得驻点
,
在
,
∴
非极值
,
∴
为 极值点
又
∴
为极小值
例2、求
在闭区域D:
,
,
的最大,最小值。
解:
,
令
(在D内)
在D的内部函数只有一个驻点
,
在边界
,
在
,
在
,
得:
,即
,
为驻点
比较
,
,
得最大值
,最小值
在实际问
中要求最大,最小值往往带有附加条件,即对函数的自变量除了限制在函数的定义域内外,还有其他的附加条件,这些条件由函数的各自变量之间的一些方程来表示。
例3、 求原点到曲线
的最大距离
此题即在条件
下求
的最小值问题
20条件极值、拉格朗日乘数法
在实际问题中可根据题意来确定最值而不需判别
求在条件
下,
的极值
令
称
为目标函数,
为拉格朗日常数
解得的
为可能的极值点
例1、求曲面
到平面
的最短距离
解法一、曲面上任一点(x,y,z)到平面的距离
∴ 设
∵ 驻点唯一 ∴
解法二、曲面在任一点的切平面法矢量
平面x+y-4z=1的法矢量
当
∥
时,即
得:
,
∵ 在
点处切平面平行已知平面
∴ 点
到平面距离最短,
例2、在曲面
位于第一卦限部分上求一点,使该点的切平面与三个坐标面围成的四面体的体积最小。
∵ 曲面位于第一卦限部分上任一点(x,y,z)处的平面方程为:
即
, ∴ 四面体体积
故令
由
得:
∵ 驻点唯一
∴
为所求点。
例3、在第一象限内,过椭圆曲线
上任一点作椭圆的切线,求诸切线与坐标轴所围成的三角形面积的最小值。
解:在第一象限内曲线上任一点(x,y)处的切线方程为:
切线与两坐标轴的截距分别为
若要使S最小,只要
最大
故设
由
得:
∵ 驻点唯一
∴
例4、P212
例5.32
5.33
第六章 多元函数的积分
10二重积分
1、定义 P225
2、性质 P226
其中
表示平面区域D的面积
,
,
表D的面积
3、几何意义
,
,则
表示以
为顶,以D为底的曲顶柱体体积。
4、二重积分在直角坐标下的计算法
设
用
平面截立体得如图<1>所示的曲边梯形
其面积
例1、计算二重积分
其中D由曲线
直线
及
轴所围成。
解:首先画出积分区域D
例2、将二重积分
化为累次积分,其中D为:
(1) 抛物线
及
所围成
解:
交点
═
(2) 圆
,
,
所围
(3)
,
,
所围,
例3、计算
,
0≤y≤1
例4、P228,例6.1,6.2,6.3
例5、
,则
解:
例6、
例7、交换积分次序
例8、
P231
例6.5例6.6,6.7(1),6.8,6.9,6.10
5、二重积分在极坐标下计算
例9、计算
D:
解:
例10、
D:由
,
,
,
所围。
解:
例11、
D由
,
及
轴所围。
得交点
例12、P238
例6.13
6.14
6.15
例13、证明
证:
EMBED Equation.3
又
例14、设f(x) 在 [a,b]上连续且单调增加,试证:
证:设
∵
单增
∴
∴
即
得: �EMBED Equation.3���
�EMBED Unknown���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Unknown���
�EMBED Unknown���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
1
�EMBED Equation.3���
1
0
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
1
�EMBED Equation.3���
0
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
2
�EMBED Equation.3���
�EMBED Equation.3���
0
�EMBED Unknown���
�EMBED Unknown���
D关于
y=x对称
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