2025年 · 五-3
3.求函数 $f(x, y)=x^{2}+y^{2}-2 x-4 y+5$ 的极值点,并判断极值类型.
计算题 ★★★
求一阶偏导数
计算函数 f(x,y)=x²+y²-2x-4y+5 对 x 和 y 的偏导数: f_x = 2x - 2,f_y = 2y - 4
求驻点
令偏导数为零: 2x - 2 = 0 ⇒ x = 1 2y - 4 = 0 ⇒ y = 2 得到驻点 (1, 2)
求二阶偏导数
计算二阶偏导数: f_xx = 2,f_yy = 2,f_xy = 0
计算判别式并判断极值类型
计算海森矩阵的行列式: D = f_xx * f_yy - (f_xy)² = 2×2 - 0² = 4 > 0 且 f_xx = 2 > 0,因此驻点 (1, 2) 是极小值点。
计算极小值
将 (1, 2) 代入原函数: f(1,2) = 1² + 2² - 2×1 - 4×2 + 5 = 1 + 4 - 2 - 8 + 5 = 0 极小值为 0。