求出Z对x、y的偏导数,并且令其为0,Zx=y(4-x-y)-xy=0,Zy=x(4-x-y)-xy=0。联立求解,得驻点(4/3,4/3)、(4,0),且均在围成的闭区域内。
再求出Z的二阶偏导数Zxx、Zxy、Zyy在驻点的值。
在驻点(4/3,4/3),A=Zxx丨(x=y=4/3)=-2y(x=y=4/3)=-8/3、B=Zxy(x=y=4/3)=(4-2x-2y)丨(x=y=4/3)=-4/3、C=Zyy丨(x=y=4/3)=-2x丨(x=y=4/3)=-8/3。∴AC-B^2=64/9-16/9>0,g根据多元函数极值的充分条件,∴在(4/3,4/3)有极大值,其值=xy(4-x-y)=(4/3)^3。
同理,在驻点(4,0),A=Zxx=0、B=Zxy=-4、C=Zyy=-8,∴AC-B^2=0-16<0,根据多元函数极值的充分条件,∴在(4,0)无极值。
【前面讨论的是驻点的极值问题,再讨论边界的极值问题】由题设条件,有y=6-x,1≤x≤6。将y代入Z,有Z=xy(4-x-y)=-2x(6-x)=2x(x-6)=2(x^2-6x)=2(x^2-6x+9-9)=2(x-3)^2-18。 显然,此时Z关于x=3对称,在x∈(3,6)时,单调增、在x∈(1,3)时,单调减。而x=1时,Z=-10、x=6时,Z=0、x=3时,Z=-18。
∴在所限定的区域,Zmin=-18,Zmax=(4/3)^3。供参考。