Методические рекомендации по использованию информационных технологий на практических занятиях

,

где - неопределенный постоянный множитель, и ищут обычный экстремум этой вспомогательной функции. Необходимые условия экстремума сводятся к системе трех уравнений

с тремя неизвестными , из которой можно определить эти неизвестные.

Вопрос о существовании и характере условного экстремума решается на основании изучения знака второго дифференциала функции Лагранжа

.

Функция имеет условный максимум, если , и условный минимум, если . В частности, если определитель для функции в стационарной точке положителен, то в этой точке имеется условный максимум функции , если (или ), и условный минимум, если (или ).

В случае если уравнение связи достаточно просто, можно в уравнение связи выразить одну переменную через другую и подставить в исходную функцию.

Рассмотрим такой пример. Для его решения вызывается студент к доске и, если необходимо, с помощью преподавателя решает с подробным пояснением. Во время решения остальные студенты записывают объяснения по каждому этапу решения, что облегчит им самостоятельное понимание темы.

Найти условный экстремум функции при условии, что переменные связаны уравнением .

Решение

1. Так как уравнение связи достаточно сложно, то составим функцию Лагранжа: .

2. Проверим выполнение необходимого условия существования функции Лагранжа, для этого решим систему:

3. Составим дифференциал первого порядка функции Лагранжа, для этого находим вторые частные производные функции Лагранжа:

.

Тогда дифференциал второго порядка функции Лагранжа примет вид:

.

Найдем его значение для :

А) Если , то и, следовательно, в этой точке функция имеет условный минимум.

Б) Если , то , следовательно, в этой точке функция имеет условный максимум.

Таким образом,

Ответ:

Этот пример позволил студентам приметь уже имеющиеся знания в новой ситуации. Сформировывается алгоритм решения задач на отыскание экстремумов функции нескольких переменных.

На поверхности трехосного эллипсоида

,

Это интересно:

Из опыта работы учителя Куприенко Елены Владимировны МОУ СОШ п. Шумячи по организации музыкального воспитания
15 сентября я впервые встретилась с учителем Куприенко Еленой Владимировной. В школе она работает пять лет. Хотя стаж у нее небольшой, она учитель первой категории. На внеклассное мероприятие к ней, Елена Владимировна предложила придти мне 1 октября. Это всемирный день музыки. В этот день она запла ...

Гоголь в смысловой концепции автора древнерусского книжника
Поэма Н.В.Гоголя «Мертвые души» является отражением нового миросозерцания писателя. В период написания поэмы Гоголь меняется как человек. В центре всего – дума о Боге. Нужно отметить, что вера для Гоголя – не просто – миросозерцание, в ней он видит и чувствует свое призвание. Гоголь читает творения ...

Познавательная активность: понятие и содержание
Познавательная активность – это интерес к учебной деятельности, к приобретению знаний, это отношение обучающегося к процессу приобретения знаний, постоянное стремление к познанию, к новым, более глубоким знаниям. Познавательная активность является одним из самых важных факторов учебного процесса. П ...