注当定理中的方阵为不定时,并不能说明f(x。)不是极值。例如,在求函数f(x,y,2)=x2+y-z在约束条件z=0下的极值时,构造Lagrange函数L(xy,=)=x?+y?-z?-2z,并解方程组L,= 2x= 0,L, = 2y= 0,L, =-2z-1=0,z= 0得x=y=z=元=0。而在(0,0,0,0)点,方阵(Lx200LxyLx0Lyx02LyLy一Lx(0 0 -2)LeyL.-是不定的。但在约束条件z=0下,f(x,y,2)=x2+y2≥f(0,0,0)=0,即f(0,0,0)是条件极小值
注 当定理中的方阵为不定时,并不能说明 )(x0 f 不是极值。例 如,在求函数 222 ),( −+= zyxzyxf 在约束条件 z = 0下的极值时,构造 Lagrange 函数 −−+= λzzyxzyxL 222 ),( ,并解方程组 ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ = =−−= == == 0 ,02 ,02 ,02 z zL yL xL z y x λ 得 = zyx λ === 0。而在 )0,0,0,0( 点,方阵 ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ 200 020 002 zzzyzx yzyyyx xzxyxx LLL LLL LLL 是不定的。但在约束条件 z = 0下, ),( 0)0,0,0( 22 fyxzyxf =≥+= ,即 f )0,0,0( 是条件极小值
在实际问题中往往遇到的是求最值问题,这时可以根据问题本身的性质判定最值的存在性。这样的话,只要把用Lagrange乘数法所解得的点的函数值加以比较,最大的(最小的)就是所考虑问题的最大值(最小值)。例12.7.1要制造一个容积为α立方米的无盖长方形水箱,问这个水箱的长、宽、高为多少米时,用料最省?解设水箱的长为x、宽为V、高为z(单位:米),那么问题就变成在水箱容积xyz= a的约束条件下,求水箱的表面积S(x, y,z) = xy + 2xz +2yz的最小值
在实际问题中往往遇到的是求最值问题,这时可以根据问题本身 的性质判定最值的存在性。这样的话,只要把用 Lagrange 乘数法所解 得的点的函数值加以比较,最大的(最小的)就是所考虑问题的最大 值(最小值) 。 例 12.7.1 要制造一个容积为 a立方米的无盖长方形水箱,问这 个水箱的长、宽、高为多少米时,用料最省? 解 设水箱的长为 x、宽为 y 、高为 z(单位:米),那么问题就变 成在水箱容积 = axyz 的约束条件下,求水箱的表面积 = + + 22),( yzxzxyzyxS 的最小值