Образование обогащает культуру, способствует взаимопониманию...
Сегодня как никогда перед человечеством стоит вопрос о необходимости...
Мониторинг высших учебных заведений и его филиалов волнует всех жителей страны...
найти точки, наиболее близкие к центру и наиболее удаленные от него.
Решение
1. Пусть точка лежит на поверхности эллипсоида, тогда расстояние от нее до центра вычисляется по формуле .
2. Очевидно, максимальное значение подкоренного выражения даст наибольшее, а минимальное – наименьшее расстояние .
3. Следовательно, задача сводится к исследованию на экстремум функции трех переменных при уравнении связи .
4. Составим вспомогательную функцию (функцию Лагранжа):
.
5. Решаем систему уравнений, тем самым, проверяя необходимое условие существования экстремума:
Итак, получаем:
Из последнего уравнения системы следует, что не могут быть одновременно, равняться нулю. Поэтому один из сомножителей
должен равен нулю.
6. Пусть , т.е. . Тогда , так как , следовательно, . Из четвертого уравнения системы получаем . Таким образом, получили две стационарные точки: .
Рассуждая аналогично при получим , а при стационарные точки:.
Полученные точки являются концами трех главных осей эллипсоида. Так как , то можно утверждать, что в точках функция достигает максимума, а в - минимума. В стационарных точках экстремума не существует.
Ответ: - максимума, - минимума.
Переходим к следующей теме, в которой понадобятся уже имеющиеся знания, но применяемые для другой цели – отыскания наибольших и наименьших значений функции. В частности, изучается только случай замкнутой области. Здесь можно спросить одного из студента об алгоритме нахождения наибольших и наименьших значений функции в замкнутой области, который изложен в лекционном курсе. Затем рассмотреть этот алгоритм на конкретном примере.
Найти наибольшее и наименьшее значения функции в замкнутой области, заданной неравенствами .
Решение
1. Первым этапом решения примера является изображение этой области:
, т.е. это область ограниченная
прямыми – это треугольник.
Это интересно: