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  • 具体过程如下:
    目标函数:f(x,y)=3x+4yf(x,y)=3x+4y
    约束条件:g(x,y)=x2+y236=0g(x,y)=x^2+y^2-36=0
    一、
    代入拉格朗日函数:L(x,y,λ)=f(x,y)λg(x,y)L(x,y,λ)=f(x,y)−\lambda⋅g(x,y),得:

    L(x,y,λ)=3x+4yλ(x2+y236)L(x,y,λ)=3x+4y−\lambda(x^2+y^2−36)

    其中 λ\lambda 为拉格朗日乘数
    二、
    分别对 x,y,λx,y,\lambda 求一阶偏导,再令偏导等于 00,得到方程组:

    {Lx=32λx=0Ly=42λy=0Lλ=(x2+y236)=0\begin{cases} \frac{\partial L}{\partial x}=3-2\lambda x=0 \\ \frac{\partial L}{\partial y}=4-2\lambda y=0 \\ \frac{\partial L}{\partial \lambda}=-(x^2+y^2-36)=0 \end{cases}

    \Downarrow

    {x=32λ(λ0)y=2λx2+y2=36\begin{cases} x=\frac{3}{2\lambda} (\lambda \neq 0)\\ y=\frac{2}{\lambda} \\ x^2+y^2=36 \end{cases}

    三、
    将1、2式代入3式,化简得λ=±512\lambda=\pm \frac{5}{12}
    四、
    分类讨论

    • λ=512\lambda=\frac{5}{12}
      x=185,y=245f(x,y)=30x=\frac{18}{5},y=\frac{24}{5}\Rightarrow f(x,y)=30
    • λ=512\lambda=-\frac{5}{12}
      x=185,y=245f(x,y)=30x=-\frac{18}{5},y=-\frac{24}{5}\Rightarrow f(x,y)=-30

    五、
    最大值为 3030 、最小值为 30-30
    六、
    ps:可以用参数方程法(圆的参数方程)验证,具体如下
    已知约束条件 x2+y2=36x^2+y^2=36 是圆心在原点,半径 r=6r=6 的圆,因此设圆的参数方程:

    {x=6cosθy=6sinθ(θ[0,2π))\begin{cases} x=6\cos\theta \\ y=6\sin\theta \end{cases} \quad (\theta\in[0,2\pi))

    将其代入目标函数 3x+4y3x+4y

    3x+4y=3×6cosθ+4×6sinθ=18cosθ+24sinθ\begin{align} 3x+4y &= 3\times6\cos\theta+4\times6\sin\theta \\ &= 18\cos\theta+24\sin\theta \end{align}

    根据辅助角公式 acosθ+bsinθ=a2+b2sin(θ+φ)a\cos\theta+b\sin\theta=\sqrt{a^2+b^2}\sin(\theta+\varphi)(其中 tanφ=ab\tan\varphi=\frac{a}{b}),化简得:

    18cosθ+24sinθ=182+242sin(θ+φ)18\cos\theta+24\sin\theta=\sqrt{18^2+24^2}\sin(\theta+\varphi)

    计算系数:

    182+242=324+576=900=30\sqrt{18^2+24^2}=\sqrt{324+576}=\sqrt{900}=30

    因此:

    3x+4y=30sin(θ+φ)3x+4y=30\sin(\theta+\varphi)

    由于正弦函数的值域为 [1,1][-1,1],故 3x+4y3x+4y 的最大值为 3030,最小值为30-30

    2026-01-28 来自 上海

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  • L=3x+4y+λ(x2+y236)\mathcal{L} = 3x+4y + \lambda (x^2+y^2-36)

    Lx=3+2λx=0\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial x} = 3 + 2\lambda x = 0

    Ly=4+2λy=0\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial y} = 4 + 2\lambda y = 0

    x=32λ,y=2λx = -\frac{3}{2\lambda}, \quad y = -\frac{2}{\lambda}

    代入 x2+y2=36x^2 + y^2 = 36

    94λ2+4λ2=9+164λ2=254λ2=36\frac{9}{4\lambda^2} + \frac{4}{\lambda^2} = \frac{9+16}{4\lambda^2} = \frac{25}{4\lambda^2} = 36

    254λ2=36λ2=25144λ=±512\frac{25}{4\lambda^2} = 36 \quad\Rightarrow\quad \lambda^2 = \frac{25}{144} \quad\Rightarrow\quad \lambda = \pm \frac{5}{12}

    λ=512\lambda = -\frac{5}{12} 使 3x+4y3x+4y 最大(因为此时 x,x, 与系数同号):

    x=32(512)=32125=185x = -\frac{3}{2 \cdot (-\frac{5}{12})} = \frac{3}{2} \cdot \frac{12}{5} = \frac{18}{5}

    y=2(512)=2125=245y = -\frac{2}{(-\frac{5}{12})} = 2 \cdot \frac{12}{5} = \frac{24}{5}

    代入得最大值为:

    3185+4245=54+965=1505=303 \cdot \frac{18}{5} + 4 \cdot \frac{24}{5} = \frac{54+96}{5} = \frac{150}{5} = 30

    2026-01-29 来自 广东

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  • 为了罐头,点赞+评论

    2026-01-27 来自 浙江

    10
  • 30

    2026-01-27 来自 浙江

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  • hj

    2026-01-27 来自 浙江

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    2026-01-26 来自 浙江

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    2026-01-26 来自 浙江

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    2026-01-26 来自 浙江

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  • dddd

    2026-01-25 来自 浙江

    4
  • ?你这求助问了个啥,一点也不具体,倒像是随便搜了些知识点装 逼

    2026-01-24 来自 浙江

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  • d

    2026-01-31 来自 青海

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  • d

    2026-01-31 来自 青海

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  • d

    2026-01-31 来自 青海

    3

  • 看不懂思密达。

    2026-01-28 来自 浙江

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  • dddd

    2026-01-25 来自 浙江

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    2026-01-25 来自 浙江

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    2026-01-25 来自 浙江

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    2026-01-25 来自 浙江

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    2026-01-25 来自 浙江

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