求二元函数f(x,y)=x2(2+y2)+ylny的极值.

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  • 解题思路:由于点P为二元函数f(x,y)极值点的一个必要条件是点P为函数的驻点(即一阶导数在点P处的值为0).故求二元函数极值的一般步骤为:(1)求解二元函数的所有驻点;(2)对所有驻点逐一进行分析,利用极值的定义或者极值的判定定理,判断其是否为极值点.

    (1)由一阶导数=0联立,求解函数的所有驻点.

    由 fx′(x,y)=2x(2+y2)=0,fy′(x,y)=2x2y+lny+1=0,可得

    x=0,y=

    1

    e.

    (2)利用二元函数极值的判断定理,判断点 (0,

    1

    e) 是否为极值点.

    由于 f″xx=2(2+y2),f″yy=2x2+

    1

    y,f″xy=4xy,

    将 x=0,y=

    1

    e 带入可得,

    f″xx|(0,

    1

    e)=2(2+

    1

    e2)

    f″xy|(0,

    1

    e)=0

    f″yy|(0,

    1

    e)=e

    因为 f″xx>0 而(f″xy)2−f″xxf″yy<0,故点 (0,

    1

    e) 为函数的极小值点.

    从而,二元函数存在极小值f(0,

    1

    e)=−

    1

    e

    点评:

    本题考点: 二元函数极值的定义.

    考点点评: 本题主要考察了二元函数极值点的定义与判定.