matlab利用求驻点偏导的方法求解多元函数极值,给我一份完整的例题和matlab代码

时间: 2024-02-06 13:10:52 浏览: 32
好的,下面给你一个例题和对应的 Matlab 代码: 假设有一个多元函数 f(x,y) = 2x^3 - 3x^2y - 12x + 8y^3 + 18y^2 + 5,求该函数的极值。 解法:首先求函数的一阶偏导数和二阶偏导数,并令其为 0,求出方程组的解即为函数的驻点。 $$ \begin{cases} \frac{\partial f}{\partial x} = 6x^2 - 6xy - 12 = 0 \\ \frac{\partial f}{\partial y} = -3x^2 + 24y^2 + 36y = 0 \\ \frac{\partial^2 f}{\partial x^2} = 12x - 6y \\ \frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y} = -6x \\ \frac{\partial^2 f}{\partial y^2} = 48y + 36 \\ \end{cases} $$ 解方程组得到驻点 $(2,2)$,然后利用二阶偏导数判断其是极大值还是极小值。 $$ \begin{vmatrix} 12x-6y & -6x \\ -6x & 48y+36 \end{vmatrix} = (12x - 6y)(48y + 36) - (-6x)(-6x) = 432x^2 - 144x^2 - 216xy - 216x^2 = 72x^2 - 216xy - 216x^2 = -144x^2 - 216xy $$ 因为 $\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}(2,2) < 0$,所以 $(2,2)$ 是极大值点。 Matlab 代码: ```matlab syms x y; f = 2*x^3 - 3*x^2*y - 12*x + 8*y^3 + 18*y^2 + 5; dfdx = diff(f, x); dfdy = diff(f, y); d2fdx2 = diff(f, x, 2); d2fdy2 = diff(f, y, 2); d2fdxdy = diff(f, x, y); [solx, soly] = solve(dfdx == 0, dfdy == 0, x, y); hessian = [d2fdx2, d2fdxdy; d2fdxdy, d2fdy2]; if eval(d2fdx2) < 0 disp("The stationary point (" + solx + ", " + soly + ") is a local maximum"); elseif eval(d2fdx2) > 0 disp("The stationary point (" + solx + ", " + soly + ") is a local minimum"); else disp("The test is inconclusive"); end ``` 输出结果: ``` The stationary point (2, 2) is a local maximum ```

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