多元函数求极值中对其中一个变量求一阶导时为常数,怎么求该函数的极值

时间: 2023-09-11 18:04:39 浏览: 51
### 回答1: 设多元函数 $f(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 中 $x_1$ 的一阶偏导数为常数 $c$,即 $\frac{\partial f}{\partial x_1}=c$。 则可将 $f$ 视为一个关于 $x_1$ 的一元函数 $f(x_1)$,对其求导并令导数为 $0$,即 $\frac{df}{dx_1}=c$,解得 $f(x_1)=cx_1+d$,其中 $d$ 为常数。 将 $f(x_1)=cx_1+d$ 代入多元函数 $f(x_1,x_2,\cdots,x_n)$,得到一个关于 $x_2,\cdots,x_n$ 的函数 $g(x_2,\cdots,x_n)=cx_1+d$。 接下来,对 $g$ 求取所有变量的偏导数,并令其为 $0$,解得 $x_2,x_3,\cdots,x_n$ 的值。将这些值代入 $f(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 中,即可求出函数 $f$ 的极值。 需要注意的是,如果在求解 $g$ 的偏导数时,发现其中某个变量的偏导数也为常数,那么需要将其依次代入 $g$ 中,得到一个更简单的关于其他变量的函数,再进行求导求解极值的步骤。 ### 回答2: 如果一个多元函数对其中一个变量求一阶导数得到一个常数,那么可以通过对该变量进行替换,转而将问题转化为求解一个关于其他变量的函数的极值。 具体地,设函数为f(x,y)。如果对变量x求一阶导数得到一个常数c,即∂f(x,y)/∂x = c,则可以将c代入到f(x,y)中,得到一个关于y的函数g(y) = f(c, y)。此时,问题转化为求解g(y)的极值。 对g(y)进行求导,即计算dg(y)/dy,可以得到g(y)的极值点。然后将这些极值点代回到原函数 f(x,y) 中,得到对应的x值和其它变量的取值,即可得到原函数的极值点。 总结来说,当一个多元函数的对其中一个变量求一阶导数得到一个常数时,可以通过将该常数代入到原函数得到的函数中,求解新函数的极值点,并将极值点的取值代回到原函数中,可以得到原函数的极值点。 需要注意的是,这种方法仅在对其中一个变量求一阶导数得到的常数不依赖于其他变量的情况下适用。如果常数与其他变量有关,则需要综合运用多元函数求极值的其他方法。 ### 回答3: 当多元函数中的一个变量的一阶导数为常数时,可以使用极值的必要条件和求导的方法来求该函数的极值。 首先,根据多元函数的极值的必要条件,我们可以得出以下结果: 1. 极值点是函数的驻点,即函数在该点的梯度为零。 2. 极大值点通常对应着导数从正数变为负数,而极小值点通常对应着导数从负数变为正数。 其次,我们可以使用求导的方法来具体求解: 1. 对于多元函数,假设要求取的变量是x,而其他变量为常数。我们将多元函数对x求偏导,得到一阶导数关于x的表达式。 2. 然后,我们令导数为常数,并解得该常数的值。 3. 进一步,将该常数代入原函数中,消去x变量。我们得到一个仅含有其他常数和其他变量的函数。 4. 最后,对于这个新得到的函数,我们可以利用常规的求极值的方法来求取其极值,例如,求导判断导数的符号等。 需要注意的是,在求解时要注意函数的定义域,并对某些可能的边界条件进行讨论。同时,对于多元函数的求极值问题,可能存在多个极值点,需要进行全面的分析和比较,确定最值点。 综上所述,当一个多元函数中的某个变量的一阶导数为常数,我们可以通过求导的方法,分析导数的符号和求取导数为零的极值点,来求解该函数的极值。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python实现多元线性回归方程梯度下降法与求函数极值

梯度下降法的基本思想可以类比为一个下山的过程。 假设这样一个场景:一个人被困在山上,需要从山上下来(找到山的最低点,也就是山谷)。但此时山上的浓雾很大,导致可视度很低;因此,下山的路径就无法确定,必须...
recommend-type

python 遗传算法求函数极值的实现代码

今天小编就为大家分享一篇python 遗传算法求函数极值的实现代码,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

C++ 数据结构之kmp算法中的求Next()函数的算法

主要介绍了C++ 数据结构之kmp算法中的求Next()函数的算法的相关资料,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C语言使用矩形法求定积分的通用函数

主要为大家详细介绍了C语言使用矩形法求定积分的通用函数,分别求解sinx, cosx,e^x,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

C++不使用变量求字符串长度strlen函数的实现方法

主要介绍了C++不使用变量求字符串长度strlen函数的实现方法,实例分析了strlen函数的实现原理与不使用变量求字符串长度的实现技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MySQL数据库性能提升秘籍:揭秘性能下降幕后真凶及解决策略

![MySQL数据库性能提升秘籍:揭秘性能下降幕后真凶及解决策略](http://xiaoyuge.work/explain-sql/index/2.png) # 1. MySQL数据库性能优化概述** MySQL数据库性能优化是一项至关重要的任务,可以显著提高应用程序的响应时间和整体用户体验。优化涉及识别和解决影响数据库性能的因素,包括硬件资源瓶颈、软件配置不当和数据库设计缺陷。通过采取适当的优化策略,可以显著提升数据库性能,满足业务需求并提高用户满意度。 # 2. MySQL数据库性能下降的幕后真凶 ### 2.1 硬件资源瓶颈 #### 2.1.1 CPU利用率过高 **症状:
recommend-type

如何在unity创建按钮

在 Unity 中创建按钮的步骤如下: 1. 在 Unity 中创建一个 UI Canvas,选择 GameObject -> UI -> Canvas。 2. 在 Canvas 中创建一个按钮,选择 GameObject -> UI -> Button。 3. 在场景视图中调整按钮的位置和大小。 4. 在 Inspector 中设置按钮的文本、颜色、字体等属性。 5. 添加按钮的响应事件,选择按钮,在 Inspector 的 On Click () 中添加相应的方法。 这样就可以创建一个按钮了,你可以在游戏中使用它来触发相应的操作。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。