题目
[题目]-|||-5.求函数 z=xy 在适合附加条件 x+y=1 下的极大值.

题目解答
答案

解析
步骤 1:引入拉格朗日乘数
为了求解函数 $z = xy$ 在附加条件 $x + y = 1$ 下的极大值,我们引入拉格朗日乘数法。构造拉格朗日函数 $L(x, y, \lambda) = xy + \lambda (1 - x - y)$,其中 $\lambda$ 是拉格朗日乘数。
步骤 2:求偏导数并设置为零
对拉格朗日函数 $L(x, y, \lambda)$ 关于 $x$、$y$ 和 $\lambda$ 求偏导数,并将它们设置为零,得到以下方程组:
$$
\begin{cases}
\frac{\partial L}{\partial x} = y - \lambda = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial y} = x - \lambda = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial \lambda} = 1 - x - y = 0
\end{cases}
$$
步骤 3:解方程组
从方程组中解出 $x$ 和 $y$。由前两个方程得到 $y = \lambda$ 和 $x = \lambda$,代入第三个方程得到 $1 - \lambda - \lambda = 0$,即 $2\lambda = 1$,从而 $\lambda = \frac{1}{2}$。因此,$x = \frac{1}{2}$ 和 $y = \frac{1}{2}$。
步骤 4:计算极大值
将 $x = \frac{1}{2}$ 和 $y = \frac{1}{2}$ 代入原函数 $z = xy$,得到 $z(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$。
为了求解函数 $z = xy$ 在附加条件 $x + y = 1$ 下的极大值,我们引入拉格朗日乘数法。构造拉格朗日函数 $L(x, y, \lambda) = xy + \lambda (1 - x - y)$,其中 $\lambda$ 是拉格朗日乘数。
步骤 2:求偏导数并设置为零
对拉格朗日函数 $L(x, y, \lambda)$ 关于 $x$、$y$ 和 $\lambda$ 求偏导数,并将它们设置为零,得到以下方程组:
$$
\begin{cases}
\frac{\partial L}{\partial x} = y - \lambda = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial y} = x - \lambda = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial \lambda} = 1 - x - y = 0
\end{cases}
$$
步骤 3:解方程组
从方程组中解出 $x$ 和 $y$。由前两个方程得到 $y = \lambda$ 和 $x = \lambda$,代入第三个方程得到 $1 - \lambda - \lambda = 0$,即 $2\lambda = 1$,从而 $\lambda = \frac{1}{2}$。因此,$x = \frac{1}{2}$ 和 $y = \frac{1}{2}$。
步骤 4:计算极大值
将 $x = \frac{1}{2}$ 和 $y = \frac{1}{2}$ 代入原函数 $z = xy$,得到 $z(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$。