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二元函数求极值的步骤

二元函数求极值的步骤

求二元函数极值的步骤如下:

1. 求一阶偏导数

分别求出函数对变量x和y的一阶偏导数,记为 `f_x` 和 `f_y`。

2. 求驻点 :

联立一阶偏导数等于0的方程组,解出实数解,得到可能的极值点(驻点)及不可导点。

3. 求二阶偏导数 :

计算函数的二阶偏导数,包括 `f_xx`、`f_yy` 和 `f_xy`。

4. 判断极值点 :

根据二阶偏导数的值,使用二阶导数测试来判断驻点是否为极值点,并确定是极大值还是极小值。具体地,使用判别式 `D = f_xx * f_yy - (f_xy)^2`:

如果 `D > 0` 且 `f_xx > 0`,则驻点是极小值点。

如果 `D > 0` 且 `f_xx < 0`,则驻点是极大值点。

如果 `D < 0`,则驻点不是极值点。

如果 `D = 0`,则二阶导数测试无法判断,需要其他方法确定。

5. 计算极值 :

将极值点代入原函数,计算出相应的函数值,即得到极值。

以上步骤是寻找二元函数极值的一般方法。需要注意的是,这些步骤适用于函数在驻点处可导的情形。如果函数在某些点不可导,这些点也有可能是极值点,需要另行讨论

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