拉格朗日乘数法:在约束 $$$x = 0$$$ 下求 $$$f{\left(x,y \right)} = x y$$$ 的极大值和极小值
相关计算器: 临界点、极值与鞍点计算器
您的输入
在约束条件 $$$x = 0$$$ 下,求 $$$f{\left(x,y \right)} = x y$$$ 的最大值和最小值。
解答
注意! 本计算器不会检查应用拉格朗日乘数法的条件。使用风险自负:答案可能不正确。
构造拉格朗日函数:$$$L{\left(x,y,\lambda \right)} = x y + \lambda x$$$。
求所有一阶偏导数:
$$$\frac{\partial}{\partial x} \left(x y + \lambda x\right) = \lambda + y$$$(步骤详见 偏导数计算器)。
$$$\frac{\partial}{\partial y} \left(x y + \lambda x\right) = x$$$(步骤详见 偏导数计算器)。
$$$\frac{\partial}{\partial \lambda} \left(x y + \lambda x\right) = x$$$(步骤详见 偏导数计算器)。
接下来,求解方程组 $$$\begin{cases} \frac{\partial L}{\partial x} = 0 \\ \frac{\partial L}{\partial y} = 0 \\ \frac{\partial L}{\partial \lambda} = 0 \end{cases}$$$,或者 $$$\begin{cases} \lambda + y = 0 \\ x = 0 \\ x = 0 \end{cases}$$$。
该方程组有如下实数解:$$$\left(x, y\right) = \left(0, - \lambda\right)$$$。
$$$f{\left(0,- \lambda \right)} = 0$$$
由于我们只找到一个值,你还需要检查它是最大值还是最小值。为此,取另一个满足约束条件的点,计算函数在该点的取值。若该新点处的函数值小于原先点处的函数值,则原先的点是最大值;相反,若新点处的函数值更大,则原先的点是最小值。