高数题求助,多元函数的应用?

要制造一个容积为vm³的无盖长方形水箱,问水箱的长宽高为多少时,用料最省?... 要制造一个容积为vm³的无盖长方形水箱,问水箱的长宽高为多少时,用料最省? 展开
 我来答
醃閼嚄总行了嘛
2020-06-30 · 超过23用户采纳过TA的回答
知道答主
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设长a宽b高c(米),满足abc=v,求当ab+2ac+2bc最小时的a,b,c.
由基本不等式有ab+2ac+2bc≥3(ab*2ac*2bc)^(1/3)=3(4v^2)^(1/3),
当且仅当ab=2ac=2bc时取等,即a:b:c=2:2:1,
此时a=b=(2v)^(1/3),c=(v/4)^(1/3)
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追问
我要的是高数知识,不是高中知识
追答
那就拉格朗日乘数法。目标函数f(a,b,c)=ab+2ac+2bc,
约束函数φ(a,b,c)=abc-v,F(a,b,c,λ)=f+λφ.
F分别对a,b,c,λ偏导为0得到4个方程,解出的a,b,c就是满足φ=0的情况下f的极值点。
四个方程分别:b+2c+λbc=0,a+2c+λac=0,2a+2b+λab=0,abc=v。
前三个式子把λbc,λac,λab移右边,并两端同乘缺的一个字母使右端均为-λabc,得
ab+2ac=ab+2bc=2ac+2bc,
得到ab:ac:bc=2:1:1,从而得到a:b:c=2:2:1,代入abc=v即可。
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