题目
3.解答题(17)求函数f(x,y)=(2x^2-y^2)e^x的极值.
3.解答题
(17)求函数$f(x,y)=(2x^{2}-y^{2})e^{x}$的极值.
题目解答
答案
求函数 $ f(x, y) = (2x^2 - y^2)e^x $ 的极值。
- 求偏导数:
$f_x = (2x^2 + 4x - y^2)e^x, \quad f_y = -2ye^x$ - 找驻点:
令 $ f_x = 0 $ 和 $ f_y = 0 $,得 $ y = 0 $,$ x = 0 $ 或 $ x = -2 $。
驻点为 $ (0, 0) $ 和 $ (-2, 0) $。 - 二阶导数测试:
$f_{xx} = (2x^2 + 8x + 4 - y^2)e^x, \quad f_{xy} = -2ye^x, \quad f_{yy} = -2e^x$- 点 $ (0, 0) $:
$ D = f_{xx}f_{yy} - (f_{xy})^2 = 4 \times (-2) - 0 = -8 < 0 $,为鞍点。 - 点 $ (-2, 0) $:
$ D = (-4e^{-2}) \times (-2e^{-2}) - 0 = 8e^{-4} > 0 $,且 $ f_{xx} < 0 $,为极大值。
- 点 $ (0, 0) $:
- 计算极值:
$ f(-2, 0) = 8e^{-2} = \frac{8}{e^2} $。
结论:函数的极大值为 $ \boxed{\frac{8}{e^2}} $,在点 $ (-2, 0) $ 处取得。