對於大多數同學來說,多元函數是個難點,因為多元函數的題目不像一元函數那樣可以通過圖形來描繪,因此更加抽象。尤其是在選擇題方面,抽象的讓人直撓頭,多數情況下只能靠矒來選擇答案。
小編將在本文列舉兩個多元函數極值的例題,來幫助大家理清解決這類高度抽象題目時的思路。
例1:極值充分條件
下面這道關於極值充分條件這道題目,光看題幹,不少人都會直饒頭,因為題目看不懂!當看不懂題目時,那怎麼可能會做呢!
對於上面這道題目,令很多人困惑的地方是如上標綠的部分,不知道這是什麼意思。
小編來給大家分析分析。
對上方標綠的部分舍掉具體的點後,表述將為:
這樣大家能理解一元函數y=y(x)是什麼了吧?就是一條y關於x的曲線。
當增加具體的點,即「在點(x0,y0)附近的隱函數」,就是說對於函數f(x),考慮點x0的某個鄰域。
下方解釋圖用來說明題幹中標綠的部分。
在明白題幹意思後,接下來就是解答了。
題目問的是充分條件,也就是說如果選項成立,那麼就能推出點x0是函數y(x)的極小值點。
在解答前,可以直接排除C、D選項。理由有兩點,一是題幹給出F(x,y)對x的一階偏導數在點(x0,y0)處為0,二是給出的一元函數是y(x),很明顯應該是y對x求導。儘管從嚴格意義上來說,這兩點理由不充分,但是這是經驗,並且提供了足夠的理由,讓小編優先考慮F(x,y)對x的二階偏導。
下面是具體的推導過程:
正確選項為B。
儘管答案已經接出來了,但是作為平時的練習,大家一定要多思考。什麼意思呢?就是在做完一道題目時,要回頭檢查,看看解答過程是不是毫無破綻!
相信大家已經聽出小編的言外之意了,沒錯,上述解答過程有幾處值得商榷的地方。
如解答過程中標綠的部分,大家想想有什麼問題?
相信有同學已經看出來了,沒錯,題幹並沒說函數y(x)是個可導函數!那麼y(x)到底是不是可導函數呢?大家可以思考下。
小編告訴大家,y(x)是可導函數,可以根據題幹條件證明y(x)是可導函數。大家動手試試看吧!
例2:貌似可微定義
有時候題目的難點在於形式。什麼意思呢?就是這類題會帶給人很大的迷惑性,往往是一道簡單至極的題目,但是思維慣性導致走了很多的彎路。
看看下面這道題。
估計不少人看完這道題目,首先想到的是會不會涉及偏導定義,或者可微定義?這是因為類似的題目做得太多了,尤其在學習一元函數極限、導數時,幾乎天天碰到。
但是稍微仔細看看題幹的極限,跟二元函數偏導和可微的定義不同。
小編在此處把二元函數可偏導和可微的定義,簡潔地展現在下面:
看完小編列出的二元函數可偏導、可微的極限式時,相信大家不會再覺得例4能跟二元函數可微、可偏導扯上關係了。
所以,直接可以排除選項A和B。
現在再仔細觀察題幹極限,題幹中極限式的分母在點(0, 0)的去心鄰域內必然是大於0的,又因為題幹極限等於-2,是小於0的,因此,可以知道,函數f(x,y)在點(0, 0)的去心鄰域內必然小於0。
此外,當點(x,y)趨於(0,0)時,極限存在,這說明f(0,0)=0。因此,答案選C。
圖2是例2的解題思路圖。