7.=满足 (x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)+(z^2)/(c^2)=1 ,求xyz的最小值
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要求满足方程
\( \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} = 1 \)
的
\( x, y, z \)
的最小值,我们需要使用拉格朗日乘数法来求解。
定义拉格朗日函数:
\[ L(x, y, z, \lambda) = \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - \lambda \left(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - 1\right) \]
然后我们对
\( L \)
关于
\( x, y, z, \)
和
\( \lambda \)
分别求偏导,并令它们等于零:
\[\frac{\partial L}{\partial x} = \frac{2x}{a^2} - 2\lambda \frac{2x}{a^2} = 0 \]
\[\frac{\partial L}{\partial y} = \frac{2y}{b^2} - 2\lambda \frac{2y}{b^2} = 0 \]
\[\frac{\partial L}{\partial z} = \frac{2z}{c^2} - 2\lambda \frac{2z}{c^2} = 0 \]
\[\frac{\partial L}{\partial \lambda} = \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - 1 = 0\]
从第一个到第三个方程,我们可以得到
\( x = \lambda x \), \( y = \lambda y \), \( z = \lambda z \),也就是 \( x = y = z = 0 \)
或者 \( \lambda = 1 \)。如果 \( x = y = z = 0 \),那么方程不成立。所以我们考虑 \( \lambda = 1 \),代入第四个方程:
\[ \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} = 1 \]
这意味着当 \( x = a, y = b, z = c \) 时,方程成立。所以 \( x = a, y = b, z = c\)
咨询记录 · 回答于2024-01-04
7.=满足 (x^2)/(a^2)+(y^2)/(b^2)+(z^2)/(c^2)=1 ,求xyz的最小值
要求满足方程
\( \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} = 1 \)
的
\( x, y, z \)
的最小值,我们需要使用拉格朗日乘数法来求解。定义拉格朗日函数:
\[ L(x, y, z, \lambda) = \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - \lambda \left(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - 1\right) \]
然后我们对
\( L \)
关于
\( x, y, z, \)
和
\( \lambda \)
分别求偏导,并令它们等于零:
\[
\frac{\partial L}{\partial x} = \frac{2x}{a^2} - 2\lambda \frac{2x}{a^2} = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial y} = \frac{2y}{b^2} - 2\lambda \frac{2y}{b^2} = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial z} = \frac{2z}{c^2} - 2\lambda \frac{2z}{c^2} = 0 \\
\frac{\partial L}{\partial \lambda} = \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} - 1 = 0
\]
从第一个到第三个方程,我们可以得到
\( x = \lambda x \), \( y = \lambda y \), \( z = \lambda z \),也就是 \( x = y = z = 0 \)
或者 \( \lambda = 1 \)。如果 \( x = y = z = 0 \),那么方程不成立。所以我们考虑 \( \lambda = 1 \),代入第四个方程:
\[ \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2} = 1 \]
这意味着当 \( x = a, y = b, z = c \) 时,方程成立。所以 \( x = a, y = b, z = c\)
要求满足方程 `(x^2)/(a^2) + (y^2)/(b^2) + (z^2)/(c^2) = 1` 下的 xyz 的最小值,我们可以使用拉格朗日乘数法。
定义拉格朗日函数为:
L(x, y, z, λ) = x * y * z + λ * ((x^2)/(a^2) + (y^2)/(b^2) + (z^2)/(c^2) - 1)
我们需要求解以下方程组:
∂L/∂x = 0
∂L/∂y = 0
∂L/∂z = 0
(x^2)/(a^2) + (y^2)/(b^2) + (z^2)/(c^2) - 1 = 0
对拉格朗日函数求偏导并令其为零:
∂L/∂x = y * z + 2λ * (x/a^2) = 0
∂L/∂y = x * z + 2λ * (y/b^2) = 0
∂L/∂z = x * y + 2λ * (z/c^2) = 0
解上述方程组,得到 x = 0, y = 0, z = 0 或者 λ = 0。
由于方程中的 λ 对 xyz 没有限制条件,因此最小值可能出现在 x = 0, y = 0, z = 0 的情况下。
综上所述,满足方程 `(x^2)/(a^2) + (y^2)/(b^2) + (z^2)/(c^2) = 1` 下的 xyz 的最小值为 0。
最上面那个是错的
看下面这个
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