求函数u=xyz在附加条件1/x+1/y+1/z=1/a(x>0,y>0,z>0,a>0)下的极值.
问题描述:
求函数u=xyz在附加条件
+1 x
+1 y
=1 z
(x>0,y>0,z>0,a>0)下的极值. 1 a
答
利用拉格朗日乘数法求多元函数条件极值.
.
F(x,y,z;λ)=lnx+lny+lnz−λ(
+1 x
+1 y
−1 z
)1 a
Fx=
+λ1 x
=0,Fy=1 x2
+λ1 y
=0,Fz=1 y2
+λ1 z
=01 z2 λ=−3a,x=y=z=3a 极小值为27a3.
(3a,3a,3a)是函数u=xyz在附加条件下的唯一可能极值点.
把附加条件确定的隐函数记为z=z(x,y),将目标函数看做u=xyz(x,y)=F(x,y),再应用二元函数极值的充分条件判断,可知点(3a,3a,3a)是极小值点.
故答案为:极小值为u(3a,3a,3a)=27a3.