1 多元函数的极值 【实验目的】 1. 多元函数偏导数的求法
2. 多元函数自由极值的求法 3. 多元函数条件极值的求法
4. 学习掌握 MATLAB 软件有关的命令
【实验内容】 求函数32824yxyxz的极值点和极值 【实验准备】 1.计算多元函数的自由极值 对于多元函数的自由极值问题,根据多元函数极值的必要和充分条件,可分为以下几个步骤: 步骤 1
定义多元函数),(yxfz 步骤 2
求解正规方程0),(,0),(yxfyxfyx,得到驻点 步骤 3
对于每一个驻点),(00 yx,求出二阶偏导数,,,22222yzCyxzBxzA 步骤 4
对于每一个驻点),(00 yx,计算判别式2BAC ,如果02 BAC,则该驻点是极值点,当0A为极小值, 0A为极大值;,如果02 BAC,判别法失效,需进一步判断; 如果02 BAC,则该驻点不是极值点
2.计算二元函数在区域 D 内的最大值和最小值 设函数),(yxfz 在有界区域 D 上连续,则),(yxf在 D 上必定有最大值和最小值
求),(yxf在 D 上的最大值和最小值的一般步骤为: 步骤 1
计算),(yxf在 D 内所有驻点处的函数值; 步骤 2
计算),(yxf在 D 的各个边界线上的最大值和最小值; 步骤 3
将上述各函数值进行比较,最终确定出在 D 内的最大值和最小值
3.函数求偏导数的MATLAB 命令 2 MATLAB 中主要用diff 求函数的偏导数,用jacobian 求Jacobian 矩阵
diff(f,x,n) 求函数f 关于自变量 x 的n 阶导数
jacobian(f,x) 求向量函数f 关于自变量 x(x 也为向量)的jacobian 矩阵
可以用help diff, help jacobian