题目
求函数(x,y)=(e)^2x(x+(y)^2+2y)的极值
求函数
的极值
题目解答
答案

求偏导数:


解方程组
,
,
得
,
求二阶偏导数:


在
处,
,
,
,
,且
,
所以函数
在
处取得极小值,极小值
解析
步骤 1:求偏导数
首先,我们需要求出函数$f(x,y)={e}^{2x}(x+{y}^{2}+2y)$的偏导数。对于$x$的偏导数,我们有:
$$\frac{\partial f}{\partial x} = 2e^{2x}(x+y^2+2y) + e^{2x} = e^{2x}(2x+2y^2+4y+1)$$
对于$y$的偏导数,我们有:
$$\frac{\partial f}{\partial y} = e^{2x}(2y+2)$$
步骤 2:解方程组
接下来,我们需要解方程组$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$和$\frac{\partial f}{\partial y} = 0$,以找到可能的极值点。从$\frac{\partial f}{\partial y} = 0$,我们得到$y = -1$。将$y = -1$代入$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$,我们得到$x = \frac{1}{2}$。因此,可能的极值点是$(\frac{1}{2}, -1)$。
步骤 3:求二阶偏导数
为了确定这个点是否是极值点,我们需要计算二阶偏导数。我们有:
$$A = \frac{\partial^2 f}{\partial x^2} = e^{2x}(4x+4y^2+8y+4)$$
$$B = \frac{\partial^2 f}{\partial y^2} = e^{2x}(4y+4)$$
$$C = \frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y} = 2e^{2x}$$
步骤 4:判断极值点
在点$(\frac{1}{2}, -1)$处,我们有$A = 2e$,$B = 0$,$C = 2e$。由于$B^2 - AC = 0^2 - 2e \cdot 2e = -4e^2 < 0$,且$A > 0$,所以函数$f(x,y)$在$(\frac{1}{2}, -1)$处取得极小值。
步骤 5:计算极小值
最后,我们计算极小值$f(\frac{1}{2}, -1) = e^{2 \cdot \frac{1}{2}}(\frac{1}{2} + (-1)^2 + 2 \cdot (-1)) = e(-\frac{1}{2}) = -\frac{e}{2}$。
首先,我们需要求出函数$f(x,y)={e}^{2x}(x+{y}^{2}+2y)$的偏导数。对于$x$的偏导数,我们有:
$$\frac{\partial f}{\partial x} = 2e^{2x}(x+y^2+2y) + e^{2x} = e^{2x}(2x+2y^2+4y+1)$$
对于$y$的偏导数,我们有:
$$\frac{\partial f}{\partial y} = e^{2x}(2y+2)$$
步骤 2:解方程组
接下来,我们需要解方程组$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$和$\frac{\partial f}{\partial y} = 0$,以找到可能的极值点。从$\frac{\partial f}{\partial y} = 0$,我们得到$y = -1$。将$y = -1$代入$\frac{\partial f}{\partial x} = 0$,我们得到$x = \frac{1}{2}$。因此,可能的极值点是$(\frac{1}{2}, -1)$。
步骤 3:求二阶偏导数
为了确定这个点是否是极值点,我们需要计算二阶偏导数。我们有:
$$A = \frac{\partial^2 f}{\partial x^2} = e^{2x}(4x+4y^2+8y+4)$$
$$B = \frac{\partial^2 f}{\partial y^2} = e^{2x}(4y+4)$$
$$C = \frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y} = 2e^{2x}$$
步骤 4:判断极值点
在点$(\frac{1}{2}, -1)$处,我们有$A = 2e$,$B = 0$,$C = 2e$。由于$B^2 - AC = 0^2 - 2e \cdot 2e = -4e^2 < 0$,且$A > 0$,所以函数$f(x,y)$在$(\frac{1}{2}, -1)$处取得极小值。
步骤 5:计算极小值
最后,我们计算极小值$f(\frac{1}{2}, -1) = e^{2 \cdot \frac{1}{2}}(\frac{1}{2} + (-1)^2 + 2 \cdot (-1)) = e(-\frac{1}{2}) = -\frac{e}{2}$。