第十八章 极值与条件极值
§1 极值与最小二乘法
1.下列函数的极大值点和极小值点:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
2.已知,观测得一组数据i=1,2,…,n,利用最小二乘法,求系数a,b,c所满足的三元一次方程组.
3.已知平面上有n个点的坐标分别是
…,
试求一点,使它与这n个点距离的平方和最小.
4.求下列函数在指定范围D内的最大值和最小值:
(1)
(2)
(3) .
5.求证:
(1) 在有最小值,无最大值,其中
(2) 在有最小值,无最大值.
6.设有二阶连续偏导数,并且
,
讨论由确定的隐函数在去的极值的必要和充分条件.求由
所确定的的极值.
7.求下列隐函数的极大值和极小值:
(1) ;
(2)
8.在已知周长为的一切三角形中,求出面积最大的三角形.
9.有一块铁片,宽24cm,要把它的两边折起做成一个槽,使得容积最大,求每边的倾角和折起的宽度(见下图).
§2 条件极值与拉格朗日乘数法
求下列函数在所给条件下的极值:
(1) ,若;
(2) ,若;
(3) ,若;
(4) ,若;
(5) ,若,;
(6) ,若;
(7) ,若,.
2.求在条件,,,,,
之下的最大值.
3.求函数在条件之下的极值,并证明:当
时
.
4.求表面积一定而体积最大的长方体.
5.求体积一定而表面积最小的长方体.
6.求圆的外切三角形中面积最小者.
7.长为的铁丝切成两段,一段围成正方形,另一段围成圆。这两段的长各为多少时,它们所围正方形面积和圆面积之和最小.
8.求原点到二平面,的交线的最短距离。
9.求抛物线和直线间的最短距离.
10.求时函数在球面
上的极大值.明为正实数时,
.
11.设函数,,二阶可微,雅克比矩阵
秩为2.
,
若是函数的稳定点,证明:当时,是函数在约束条件
,
下的条件极小(大)值点.