21-22高数下期中真题第16题

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21-22高数下期中真题第16题

求函数  的极值

第一步:求驻点

首先计算一阶偏导数,并令其为零:

将两个方程相减,得:

于是有两种情况:

情况一:

代入第一个方程:

解得:

情况二:

代入第一个方程:

所有驻点为


第二步:计算二阶偏导数

构造 Hessian 行列式(判别式):


第三步:极值判定

1. 在点  处:

✅ 满足  且 ,故为极大值点

计算极大值:

2. 在点  处:

⚠️ 判别式 无法用二阶导数判别法确定是否为极值

进一步分析:考虑沿路径 ,则

而沿 ,有

当 ;当 ,若  很小, 主导,仍为正。但严格来说,在  附近函数值可正可负(例如取 ,得 ;取 ,得 ),实际上不是极值点(是一个鞍点或平坦点)。

因此,唯一极值是极大值


最终结论

函数  极大值为, 在点  处取得。

无极小值。


21-22高数下期中真题第16题 第1张
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21-22高数下期中真题第16题 第2张

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