求二元函数f(x,y)=x2(2+y2)+ylny的极值.

问题描述:

求二元函数f(x,y)=x2(2+y2)+ylny的极值.


(1)由一阶导数=0联立,求解函数的所有驻点.
fx(x,y)=2x(2+y2)=0fy(x,y)=2x2y+lny+1=0,可得
x=0,y=

1
e

(2)利用二元函数极值的判断定理,判断点 (0,
1
e
)
 是否为极值点.
由于 fxx=2(2+y2),fyy=2x2+
1
y
,fxy=4xy

x=0,y=
1
e
 带入可得,
f″xx|(0,
1
e
)
=2(2+
1
e2
)
f″xy|(0,
1
e
)
=0
f″yy|(0,
1
e
)
=e

因为 f″xx>0 而(fxy)2−fxxfyy<0,故点 (0,
1
e
)
 为函数的极小值点.
从而,二元函数存在极小值f(0,
1
e
)=−
1
e

答案解析:由于点P为二元函数f(x,y)极值点的一个必要条件是点P为函数的驻点(即一阶导数在点P处的值为0).故求二元函数极值的一般步骤为:(1)求解二元函数的所有驻点;(2)对所有驻点逐一进行分析,利用极值的定义或者极值的判定定理,判断其是否为极值点.
考试点:二元函数极值的定义.
知识点:本题主要考察了二元函数极值点的定义与判定.