logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • 更多功能
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
数学
题目

求函数f(x,y,z)=x+y+z在条件f(x,y,z)=x+y+z下的最大值与最小值。

求函数在条件下的最大值与最小值。

题目解答

答案

当时,

其表示三维空间的一个球壳,

显然当0" data-width="86" data-height="22" data-size="1302" data-format="png" style="max-width:100%">时,取最大值,

当时,取最小值,

当0" data-width="86" data-height="22" data-size="1302" data-format="png" style="max-width:100%">时,

当且仅当时等号成立,

所以,

当时,

0,-y>0,-z>0" data-width="206" data-height="22" data-size="2241" data-format="png" style="max-width:100%">,

所以的最大值为,(同上)

所以的最小值为。

综上所述:函数在条件下的最大值为,最小值为。

解析

步骤 1:确定约束条件
函数f(x,y,z)=x+y+z在条件${x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}=3$下,表示三维空间中一个半径为$\sqrt{3}$的球面。

步骤 2:确定函数的极值点
由于f(x,y,z)=x+y+z是线性函数,其在球面上的极值点将出现在球面的边界上。因此,我们需要找到球面上使得f(x,y,z)取最大值和最小值的点。

步骤 3:利用拉格朗日乘数法
为了找到函数f(x,y,z)在约束条件下的极值,我们使用拉格朗日乘数法。构造拉格朗日函数:
$$L(x,y,z,\lambda) = x + y + z + \lambda(3 - x^2 - y^2 - z^2)$$
对x,y,z和$\lambda$求偏导数并令其等于0,得到:
$$\frac{\partial L}{\partial x} = 1 - 2\lambda x = 0$$
$$\frac{\partial L}{\partial y} = 1 - 2\lambda y = 0$$
$$\frac{\partial L}{\partial z} = 1 - 2\lambda z = 0$$
$$\frac{\partial L}{\partial \lambda} = 3 - x^2 - y^2 - z^2 = 0$$
解这个方程组,得到:
$$x = y = z = \frac{1}{2\lambda}$$
代入约束条件${x}^{2}+{y}^{2}+{z}^{2}=3$,得到:
$$3\left(\frac{1}{2\lambda}\right)^2 = 3$$
解得$\lambda = \pm\frac{1}{2}$,从而得到$x = y = z = \pm1$。

步骤 4:计算极值
当$x = y = z = 1$时,$f(x,y,z) = 3$,为最大值。
当$x = y = z = -1$时,$f(x,y,z) = -3$,为最小值。

相关问题

  • 综合测评总分包括学业成绩(A)平时表现成绩(B)两部分满分均为一百分,学业成绩、平时表现成绩所占比例分别为( 用公式表示如下综合测评总分S=AX80%+BX20%。80%、20%B. 70% 、 30%C. 50%、50%D. 60%、40%

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 北京是中国的首都C. 你在吃饭吗D. 13能被6整除。

  • https:/img.cdnjtzy.com/zyb_a9fbde2ddd269cef5638c27e19aff9b4.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm一个底面是圆形的扫地机器人,贴合着一块地毯边缘行进一周(如图)。这块地毯的两端是半圆形中间是长方形。扫地机器人圆形底面的半径是https:/img.cdnjtzy.com/zyb_10216bc971f58ed03f5ceaf1efd30f89.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm,它的圆心走过路线的长度是______https:/img.cdnjtzy.com/zyb_b5517f317a704553c4186b8deb5b7a51.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm。​

  • 【单选题】设U=(u1,u2,u3,u4), 有模糊集合A、B:A = 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4,B = 0.3/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.4/u4,则模糊集合A与B的交、并、补运算结果正确的一项是 。A. A 与 B 的交运算: 0.1/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4B. A 与 B 的并运算: 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4C. A 的补运算: 0.9/u1 + 0.3/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4D. B 的补运算: 0.7/u1 + 0.8/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4

  • 下列命题中错误的是( )A B C D

  • 从下面各数中找出所有的质数. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

  • A+BC =

  • 10 . 函数(x)=sin (2x+dfrac (pi )(6))的最小正周期为___________ .

  • 【填空题】sin dfrac (11)(6)pi =___.

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 13能被6整除。C. 你在吃饭吗D. 北京是中国的首都。

  • 4.已知 sin alpha =-dfrac (3)(5), 且α是第三象限的角,则 cos alpha = __ ,-|||-tan alpha = __ o

  • 设A、B为事件P( A )=0.5 , P(A+B )=0.75,则 (Boverline (A))=_______。

  • 计算: (log )_(2)9cdot (log )_(3)4= __

  • 7.求过点 (3,1,-2) 且通过直线 dfrac (x-4)(5)=dfrac (y+3)(2)=dfrac (z)(1) 的平面方程.

  • 12 3 45 6 7 8 910 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 2526 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 请找出左图表的规则(至少5个)

  • 考虑下面的频繁3-项集的集合:⑴ 2, 3}, (1,2,4), (1,2, 5), (1,3,4), (1, 3, 5), (2, 3,4), (2, 3, 5), (3,4, 5)假 定数据集中只有5个项,采用合并策略,由候选产生过程得到4-项集不包含()A. 1, 2, 3, 4B. 1, 2, 3, 5C. 1, 2,4, 5D. 1,3, 4, 5

  • 已知一元二次函数的图像的顶点坐标为(1,2),并且经过点P(3,-4),求:(1)函数的解析式;(2)函数图像的对称轴(3)函数单调减的区间。

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号