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用矩阵正定性求解隐函数极值(2)

时间:2020-06-19 18:55来源:毕业论文
, ,化简得 , . 依据定理1.1,若 , 当 与 符号相异时,函数 在点 处取得极小值;当 与 符号相同时,函数 在点 处取得极大值. 定理1.3 设函数 为 所唯一

 , ,化简得 , .

依据定理1.1,若 ,

当 与 符号相异时,函数 在点 处取得极小值;当 与 符号相同时,函数 在点 处取得极大值.

定理1.3 设函数 为 所唯一确定隐函数, 存在驻点 ,且 , 在点 的某个邻域内具有二阶连续偏导数,在点 处,当 时,则有

(1)若 ,函数 在点 处取得极小值;

(2)若 ,函数 在点 处取得极大值.

证  已知函数 在点 处的 矩阵为 .

由判断矩阵正定性的充要条件知,当矩阵 的特征值全大于0时,矩阵 是正定的;当矩阵 的特征值全小于0时,矩阵 是负定的.

已知矩阵 的特征多项式为源`自*751~文·论^文`网[www.751com.cn

 若要求矩阵 为正定的,则有 , .

当 时,在点 处,若 ,则 ;,在点 处,若 ,或若 , ,则 .

可知,当满足 , 时,有 , 成立.

当 时,在点 处,若 , ,或若 ,则 ;在点 处,若 ,则 .

可知,当满足 , 时,有 , 成立.

综上,当满足 时,在点 处,若 成立时,函数 在点 处取得极小值.

若要求矩阵 为负定的,则有 , .

当 时,在点 处,若 , ,或若 ,则 ;在点 处,若 ,则 .

可知,当满足 , 时,有 , 成立.

当 时,在点 处,若 ,则 ;在点 处,若 ,或若 , ,则 成立.

可知,当满足 , 时,有 , 成立.

综上可知,当满足 时,在点 处,若 ,函数 在点 处取得极大值.

定理1.4 设函数 为 所唯一确定隐函数, 存在驻点 ,且 , 在点 的某个邻域内具有二阶连续偏导数,在点 处,当 时,则有

(1)若 ,函数 在点 处取得极小值;

(2)若 ,函数 在点 处取得极大值.

证  已知函数 在点 处的 矩阵为

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