条件极值问题:为什么要求出a=0,b=1和b=0,a=-根号2?

2022-11-12 21:30发布

求条件极值问题的时候,使用拉格朗日乘数法得到的值无法直接确定是极大值还是极小值,题中要求求出最大值和最小值,需要找出其他的可疑点,并且比较数值之间的大小。例

求条件极值问题的时候,使用拉格朗日乘数法得到的值无法直接确定是极大值还是极小值,题中要求求出最大值和最小值,需要找出其他的“可疑点”,并且比较数值之间的大小。例
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2022-11-12 22:02 .采纳回答
求条件极值问题的时候,使用拉格朗日乘数法得到的值无法直接确定是极大值还是极小值,题中要求求出最大值和最小值,需要找出其他的“可疑点”,并且比较数值之间的大小。例题中a与b直接的关系是圆锥曲线中的椭圆的关系,但是有意义的只有第二象限中的值(因为a≤0,b≥0),这时候“可疑点”很明显就是两个端点,一个是当a取0的时候的点,另一个是b取0的时候的点,将两个端点带入到体积当中,得到两个数值,并将这两个数值与拉格朗日乘数法的数值进行比较,其中最大的即为极大值,最小的就是极小值。

题主未给出题干部分,但从答题过程可以看出,题干要求的是体积的最大值和最小值。
根据积分后构造的拉格朗日函数求导=0,求得的是体积的最大值,那么最小值呢?
根据解题过程所得体积公式:V=(π/6)(b-a)⁴,将b-a整体看成一个自变量的话,在极大值点左右两边各具有一个极小值,但哪个更小呢?
因此,由前述推导的a、b定义域:a²/2+b²=1,分别可得a、b的上限和下限,即可得到b-a的两个端点值,即:(a=0,b=1)和(a=-√2,b=0)。
将这两个端点值代入体积公式,分别得出两个值:V=π/6和V=2π/3。
毫无疑问,V=π/6更小,它才是最小值。本回答被提问者采纳