求z=x²+12xy+2y²在区域4x²+y²≦25上的最值
解:作函数F(x,y)=x²+12xy+2y²+λ(4x²+y²-25)
令∂F/∂x=2x+12y+8λx=0...①; ∂F/∂y=12x+4y+2λy=0...②; 4x²+y²-25=0..③
由①得 x+6y+4λx=0....④;由②得 6x+2y+λy=0.........⑤;
由④⑤得 λ=-(x+6y)/4x=-(6x+2y)/y;去分母得:xy+6y²=24x²+8xy;
即有 24x²-6y²+7xy=0..........⑥
⑥+6×③得:48x²+7xy-150=0;∴y=(150-48x²)/7x...........⑦
将⑦代入③式并化简得:4x^4-25x²+36=(4x²-9)(x²-4)=0;
∴x₁,₂=±2;x₃,4=±3/2;
代入⑦式得:①.x₁=2,y₁=-3;②.x₂=-2,y₂=3; ③. x₃=3/2,y₃=4;
④ x4=-3/2,y4=-4;
当x,y同号时获得最大值;x,y异号时获得最小值。
即zmax=(3/2)²+12×(3/2)×4+2×4²=(9/4)+72+32=425/4=106(1/4);
zmin=2²-12×2×3+2×3²=4-72+18=-50;
【纠正:也可以对λ求导,求导后就是条件φ(x,y)=0】