一、题目#
f(x,y)=x4+y4−(x+y)2已知 (1,1) 与 (−1,−1) 是两个驻点,判断它们处函数值是极大还是极小。
二、多元函数极值的一般步骤#
对于二元函数 f(x,y),求极值通常分三步:
第一步:求一阶偏导,找驻点#
驻点满足:
fx′=0,fy′=0也就是梯度为零:
∇f=(fx′,fy′)=(0,0)第二步:求二阶偏导,构造 Hessian 矩阵#
二元函数的 Hessian 矩阵为:
H=(fxx′fyx′fxy′fyy′)第三步:用二阶判别法判断极值#
记
A=fxx′,B=fxy′,C=fyy′计算
D=AC−B2判断规则如下:
| 条件 | 结论 |
|---|
| D>0, A>0 | 极小值 |
| D>0, A<0 | 极大值 |
| D<0 | 鞍点 |
| D=0 | 二阶判别法失效,需要其他方法 |
三、记忆口诀#
二元函数极值判断可以记成:
D=fxxfyy−fxy2
- D>0, fxx>0:极小值;
- D>0, fxx<0:极大值;
- D<0:鞍点;
- D=0:无法判断。