主要内容:
以柯西不等式、三角换元法和多元函数极值法介绍mx+ny在已知条件下求最大值的主要过程步骤。
柯西不等式法:
∵(x^2+y^2)(m^2+n^2)≥(xm+yn)^2
∴1≥(mx+ny)^2,
即:-1≤mx+ny≤1,
所以mx+ny的最大值为1。
三角换元法:
设x=sint,y=cost,
m=sink,n=cosk,则:
mx+ny
=sintsink+costcosk
=cos(k-t),
所以当cos(k-t)=1时,有最大值,即:
mx+ny的最大值=1。
多元函数最值法
设F(x,y,m,n, λ)=mx+ny+λ1(x^2+y^2-1)+λ2(m^2+n^2-1)。
分别对参数求偏导数得:
Fx=m+2xλ1,Fy=n+2yλ1,Fm=x+2mλ2,
Fn=y+2nλ2,Fλ1=x^2+y^2-1,
Fλ2=m^2+n^2-1,
令上述六个偏导数为0,则:
x=-m/2λ1=-m/2λ2,
y=-n/2λ1=-n/2λ2,
解得:2λ1=2λ2=±1,
此时mx+ny的最大值
=m*m/2λ1+n*n/2λ1
=(m^2+n^2)/2λ1
=1/1=1。
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