最新B偏导数练习总汇总.docx

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最新B偏导数练习总汇总

 

B偏导数练习总

1.设有三个正数«SkipRecordIf...»,它们的和为12,当它们取何值时,函数«SkipRecordIf...»达到最大?

解:

用拉格朗日乘子法,得到拉格朗日函数:

«SkipRecordIf...»,……2分

对该函数求偏导数,得到方程组:

«SkipRecordIf...»……4分

解上面的方程组,得到

«SkipRecordIf...»………6分

根据问题的实际意义,可知这组解就是唯一的解,

即«SkipRecordIf...»是极大值点,极大值为6912。

……8分

2.设«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»具有连续偏导数,证明:

«SkipRecordIf...»。

证明:

由于

«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

所以:

«SkipRecordIf...»……6分

3、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

4.设«SkipRecordIf...»,其中«SkipRecordIf...»具有连续的偏导数,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»

=«SkipRecordIf...»;……4分

«SkipRecordIf...»

=«SkipRecordIf...»。

……8分

5.在椭球面«SkipRecordIf...»上求到平面«SkipRecordIf...»的距离最近的点和最近的距离,最远的点和最远的距离.

解:

椭球面«SkipRecordIf...»上的点«SkipRecordIf...»到平面«SkipRecordIf...»的距离

«SkipRecordIf...»……2分

构造辅助函数«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»分别对«SkipRecordIf...»求导数,并令其为零,有

«SkipRecordIf...»……4分

得到«SkipRecordIf...»,代入«SkipRecordIf...»,可得驻点«SkipRecordIf...»

……6分

分别求得到平面的距离为«SkipRecordIf...»,由于实际问题中最远和最近距离存在,因此所求最近点为«SkipRecordIf...»,最近距离«SkipRecordIf...»,最远点为«SkipRecordIf...»,最远距离为«SkipRecordIf...».……8分

6、设«SkipRecordIf...»,而«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……2分

=«SkipRecordIf...»……4分

=«SkipRecordIf...»……6分

7、求函数«SkipRecordIf...»的极值.

解:

先解方程组

«SkipRecordIf...»……2分

得驻点«SkipRecordIf...»

再求出二阶偏导数:

«SkipRecordIf...»…4分

从而在点(1,0)处«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»,故去的极小值«SkipRecordIf...»;

在点(1,2)处«SkipRecordIf...»,无极值;……6分

在点(-3,0)处«SkipRecordIf...»,无极值;

在点(-3,2)处«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»,故去的极大值«SkipRecordIf...».

……8分

8、现用铁板做成一个表面积为36的有盖长方体水箱,问长、宽、高各为多少时体积最大?

并求最大体积.

解:

设长方体水箱的长、宽、高分别为«SkipRecordIf...»,则问题就是在约束条件

«SkipRecordIf...»

下,求函数«SkipRecordIf...»的最大值。

……2分

构造辅助函数«SkipRecordIf...»,对其求«SkipRecordIf...»的偏导数,并使之为零,得……4分

«SkipRecordIf...»……6分

由上式得«SkipRecordIf...»

代入

(1)得«SkipRecordIf...»

这是唯一的极值点,所以最大值为«SkipRecordIf...».……8分

9、、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»……6分

10、已知三角形一条边长为«SkipRecordIf...»,其对角为«SkipRecordIf...»,利用拉格朗日乘数法求其它两条边的长,使三角形的面积为最大.

解:

设三角形另两边长分别为«SkipRecordIf...»,则问题就是在约束条件

«SkipRecordIf...»

下,求函数«SkipRecordIf...»的最大值。

……2分

构造辅助函数«SkipRecordIf...»,对其求«SkipRecordIf...»的偏导数,并使之为零,得……4分

«SkipRecordIf...»……6分

由上式得«SkipRecordIf...»

代入

(1)得«SkipRecordIf...»

这是唯一的极值点,所以最大值为«SkipRecordIf...».……8分

11、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

12、求函数«SkipRecordIf...»在闭域«SkipRecordIf...»上的最小值和最大值.

解:

在区域D内,由

«SkipRecordIf...»的唯一驻点(1,1),«SkipRecordIf...»……2分

当x=0时,«SkipRecordIf...»;(在点(0,0)及(0,2))

当y=0时,«SkipRecordIf...»;(在点(0,0)及(0,«SkipRecordIf...»))……4分

当x=2时,«SkipRecordIf...»;(在点(2,2)及(2,0))

当y=2时,«SkipRecordIf...»;(在点(2,2)及(0,0))……6分

比较得原函数的最大值为5,最小值为-3。

……8分

13、将正数30表示成3个正数«SkipRecordIf...»之和,试求«SkipRecordIf...»各等于多少时,函数«SkipRecordIf...»达到最小.

解:

解:

用拉格朗日乘子法,得到拉格朗日函数:

«SkipRecordIf...»,……2分

对该函数求偏导数,得到方程组:

«SkipRecordIf...»……4分

解上面的方程组,得到

«SkipRecordIf...»………6分

根据问题的实际意义,可知这组解就是唯一的解.……8分

14、求函数极限«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»……6分

15、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

16、在椭圆«SkipRecordIf...»上求一点,使其到直线2x+3y-6=0的距离为最近.解:

问题就是在约束条件

解:

设«SkipRecordIf...»为椭圆上的任意一点,即有«SkipRecordIf...»,P到直线2x+3y-6=0的距离为

   «SkipRecordIf...»   .…2分

作拉格朗日函数

   «SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...».

解得«SkipRecordIf...»……6分

故«SkipRecordIf...»为两个驻点,从而«SkipRecordIf...»,又由实际问题可知最短距离存在,因此点«SkipRecordIf...»即为所求点.«SkipRecordIf...»即为最短距离……8分

17、求极限«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

=-8……6分

18、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»…6分

19、设长方体的表面积为«SkipRecordIf...»,求体积最大的长方体,并求最大体积

解:

设长方体的长宽高分别为。

«SkipRecordIf...»问题就是在约束条件«SkipRecordIf...»

下,求函数«SkipRecordIf...»的最大值。

……2分

构造辅助函数«SkipRecordIf...»,对其求«SkipRecordIf...»的偏导数,并使之为零,得……4分

«SkipRecordIf...»……6分

由上式得«SkipRecordIf...»

代入

(1)得«SkipRecordIf...»

这是唯一的极值点,此时函数达到最大,即为正方体时体积最大……8分

20、设«SkipRecordIf...»,证明:

«SkipRecordIf...»

证:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……6分

21、设«SkipRecordIf...»求«SkipRecordIf...»

解:

«SkipRecordIf...»,……4分

«SkipRecordIf...»……5分

«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»……6分

22、在平面«SkipRecordIf...»上求一点,使它与两定点«SkipRecordIf...»距离平方和最小。

解:

设点«SkipRecordIf...»在平面上,«SkipRecordIf...»……2分

令«SkipRecordIf...»,分别对«SkipRecordIf...»求偏导数,并令其为零,有

«SkipRecordIf...»……4分

解得«SkipRecordIf...»,……6分

代入«SkipRecordIf...»,求得M«SkipRecordIf...»……8分

23、设函数«SkipRecordIf...»由方程«SkipRecordIf...»确定,证明:

«SkipRecordIf...»

证:

设«SkipRecordIf...»则……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»……6分

24、求«SkipRecordIf...»

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

=-2……6分

25、已知«SkipRecordIf...»,且«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...»

解:

由«SkipRecordIf...»得«SkipRecordIf...»……2分

于是«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»……6分

26、求函数«SkipRecordIf...»的极值.

解:

先解方程组

«SkipRecordIf...»求得驻点«SkipRecordIf...»……2分

且«SkipRecordIf...»……4分

在«SkipRecordIf...»处«SkipRecordIf...»,此时无极值;……6分

在«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»,函数取得极小值«SkipRecordIf...»

在«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»,函数取得极大值«SkipRecordIf...»……8分

27、设«SkipRecordIf...»,而«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»……6分

28、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...»及«SkipRecordIf...».

解:

设«SkipRecordIf...»,则……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»……6分

29、设有一根长为«SkipRecordIf...»的铁丝,将其分成两段,分别构成圆形和正方形,设圆形的面积为«SkipRecordIf...»,正方形的面积为«SkipRecordIf...»,证明:

当«SkipRecordIf...»最小时,«SkipRecordIf...».

证:

设两根铁丝长分别为«SkipRecordIf...»(构成圆),«SkipRecordIf...»(构成正方形),则

«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»……4分

由«SkipRecordIf...»得唯一驻点«SkipRecordIf...»……6分

从而«SkipRecordIf...»……8分

30.设«SkipRecordIf...»,求全微分«SkipRecordIf...»。

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»

31.求二元函数«SkipRecordIf...»的极值.

解:

由«SkipRecordIf...»得方程组«SkipRecordIf...»,解得«SkipRecordIf...»……4分

又由解得«SkipRecordIf...»,故为极小值……6分

将«SkipRecordIf...»代入得,«SkipRecordIf...»……8分

32.设«SkipRecordIf...»,证明«SkipRecordIf...»。

解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……4分

代入整理得«SkipRecordIf...»,得证……6分

33、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

34、设«SkipRecordIf...»,其中«SkipRecordIf...»求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

35、讨论函数«SkipRecordIf...»的极值.

解:

由«SkipRecordIf...»得方程组«SkipRecordIf...»,解得«SkipRecordIf...»……4分

又由解得«SkipRecordIf...»,故为极小值……6分

将«SkipRecordIf...»代入得,«SkipRecordIf...»……8分

36、求由方程«SkipRecordIf...»所确定的函数«SkipRecordIf...»的偏导数«SkipRecordIf...».

解:

有题意«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……7分

37、设«SkipRecordIf...»求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»

……4分

«SkipRecordIf...»……8分

38、现用铁板做成一个表面积为36的无盖长方体水箱,问长、宽、高各为多少时体积最大?

并求最大体积.

解:

由题意分别设水箱长,宽,高为«SkipRecordIf...»

则所求即为«SkipRecordIf...»,又由«SkipRecordIf...»代入

得«SkipRecordIf...»……2分

对上式求极值«SkipRecordIf...»,得«SkipRecordIf...»……4分

又由«SkipRecordIf...»的对称性知«SkipRecordIf...»……6分

解得«SkipRecordIf...»,则«SkipRecordIf...»……8分

这时«SkipRecordIf...»……10分

39、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……6分

40、讨论函数«SkipRecordIf...»的极值.

解:

由«SkipRecordIf...»得方程组«SkipRecordIf...»,解得«SkipRecordIf...»……4分

又由解得«SkipRecordIf...»,故为极小值

将«SkipRecordIf...»代入得,«SkipRecordIf...»

41、设函数«SkipRecordIf...»由方程«SkipRecordIf...»=0确定,且«SkipRecordIf...»具有连续的偏导数,证明:

«SkipRecordIf...»。

令«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»……6分

42、设«SkipRecordIf...»,求«SkipRecordIf...».

解:

有题意«SkipRecordIf...»……3分

得:

«SkipRecordIf...»……6分

43、在xoy平面上求一点,使得它到x=0,y=0和x+2y-16=0三直线的距离平方之和为最小。

解:

设所求该点为«SkipRecordIf...»,直线过点«SkipRecordIf...»

故所求点到直线距离可以下式计算:

«SkipRecordIf...»……2分

平方和最小,则«SkipRecordIf...»,求出«SkipRecordIf...»即所求点为«SkipRecordIf...»……8分

44、设«SkipRecordIf...»可微,证明«SkipRecordIf...».

解:

令«SkipRecordIf...»……4分

代入左式即«SkipRecordIf...»等于右边,得证

45、解:

«SkipRecordIf...»……1分

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»……6分

46、解:

«SkipRecordIf...»

«SkipRecordIf...»

47、解:

«SkipRecordIf...»             ……3分

«SkipRecordIf...»……7分

«SkipRecordIf...»……8分

49、解:

由«SkipRecordIf...» ……1分

得«SkipRecordIf...»……2分

从而,«SkipRecordIf...»…4分

又«SkipRecordIf...»……6分

即«SkipRecordIf...»,由于«SkipRecordIf...»

所以无极值。

……8分

50、证明:

由于«SkipRecordIf...»……2分

显然随着«SkipRecordIf...»的值的不同而改变。

……4分

故极限«SkipRecordIf...»不存在。

51、解:

«SkipRecordIf...»……2分

«SkipRecordIf...»……3分

«SkipRecordIf...»……4分

«SkipRecordIf...»……5分

«SkipRecordIf...»……6分

52、解:

对方程两端关于«SkipRecordIf...»求偏导得:

«SkipRecordIf...»,且«SkipRecordIf...»……4分

再对上式两端关于«SkipRecordIf...»求偏导得:

«SkipRecordIf...»……7分

从而有«SkipRecordIf...»……8分

53.方程«SkipRecordIf...»确定«SkipRecordIf...»,求«SkipRecord

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