题目
25. (10分) 求二元函数f(x,y)=e^2x(x+y^2+2y)的极值.
25. (10分) 求二元函数$f(x,y)=e^{2x}(x+y^{2}+2y)$的极值.
题目解答
答案
求二元函数 $ f(x, y) = e^{2x}(x + y^2 + 2y) $ 的极值。
- 求偏导数:
$f_x = e^{2x}(2x + 2y^2 + 4y + 1), \quad f_y = 2e^{2x}(y + 1)$ - 找驻点:
由 $ f_y = 0 $ 得 $ y = -1 $,代入 $ f_x = 0 $ 得 $ x = \frac{1}{2} $。
驻点为 $ \left( \frac{1}{2}, -1 \right) $。 - 二阶偏导数:
$f_{xx} = 4e^{2x}(x + y^2 + 2y + 1), \quad f_{xy} = 4e^{2x}(y + 1), \quad f_{yy} = 2e^{2x}$ - 判别极值:
在驻点处,$ f_{xx} = 2e $,$ f_{xy} = 0 $,$ f_{yy} = 2e $,
$ D = f_{xx}f_{yy} - (f_{xy})^2 = 4e^2 > 0 $,且 $ f_{xx} > 0 $,故为局部最小值。 - 计算极值:
$f\left( \frac{1}{2}, -1 \right) = -\frac{e}{2}$
答案:$\boxed{-\frac{e}{2}}$(局部最小值)