求表面积为a^2而体积为最大的长方形体积'详细-查字典问答网
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  求表面积为a^2而体积为最大的长方形体积'详细'用拉格朗日定理一定

  求表面积为a^2而体积为最大的长方形体积'详细'用拉格朗日定理一定

27回答
2020-03-19 16:24
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屈延文

  设长方体三度为x,y,z.在条件①:2(xy+xz+yz)=a²之下,求V=xyz的最大值.设F(x,y,z,μ)=xyz+μ(2(xy+xz+yz)-a²)②:F′x=yz+2μ(y+z)=0.③:F′y=xz+2μ(x+z)=0.④:F′z=xy+2μ(x+y)=0....

2020-03-19 16:26:01
屈延文

  哦不好意思啊看错了设长方体长为x,宽为y,高为z目标函数f(x,y,z)=xyz限制条件为g(x,y,z)=2(xy+yz+xz)=a²即φ(x,y,z)=2(xy+yz+xz)-a²=0引入拉格朗日乘子λ,构造拉格朗日函数L(x,y,z)=f(x,y,z)+λφ(x,y,z)=xyz+λ[2(xy+yz+xz)-a²]则L'x(x,y,z)=yz+2λ(y+z)=0.....(1)L'y(x,y,z)=xz+2λ(x+z)=0.....(2)L'z(x,y,z)=xy+2λ(x+y)=0.....(3)φ(x,y,z)=2(xy+yz+xz)-a²=0.....(4)由(1)(2)(3)得x=y=z=4λ代入(4)得λ=a/√96=√6a/24即驻点为P(x,y,z)=P(√6a/24,√6a/24,√6a/24)唯一驻点,故最值最大体积V=xyz=8λ^3=√6a^3/2304

2020-03-19 16:29:02
史红梅

  答案是√6/36a^3

2020-03-19 16:31:15
屈延文

  哦不好意思啊x,y,z算错了,结果也错了V=xyz(x>0y>0z>0)的最大值做拉格朗日函数L(x,y,z)=xyz+λ(2xy+2yz+2xz-a^2)求其对x,y,z的偏导数,并使之为0得yz+2λ(y+z)=0在这里xyz都是自变量,V=xyz就是一个多元函数,并不是方程,x,y,z的变化都会使V发生变化没错,xyz满足了条件φ(x,y,z)=2xy+2yz+2xz-a^2=0你当然可以把其中一个用另外两个来表示,再带回到V=xyz中,然后只求偏导两次就可以了

2020-03-19 16:36:02
史红梅

  计算x,y是不是比较难算

2020-03-19 16:37:34
屈延文

  那肯定啊,很容易算错的

2020-03-19 16:40:02
史红梅

  e^x-xyz=0,求a^2z/ax^2

2020-03-19 16:44:47
史红梅

  怎么算这个二阶偏导数

2020-03-19 16:49:09
屈延文

  e^xdx=xydz+xzdy+yzdx(e^x-yz)dx-xzdy=xydzdz=(e^x-yz)/xy*dx-z/y*dy则∂z/∂x=(e^x-yz)/xy∂²z/∂x²=∂(∂z/∂x)/∂x=∂[(e^x-yz)/xy]/∂x=[(e^x-y∂z/∂x)xy-y(e^x-yz)]/x²y²=[(x-2)e^x+2yz]/x²y=(x²-2x+2)e^x/x³y

2020-03-19 16:50:29
史红梅
2020-03-19 16:51:03
史红梅

  答案是这个哦如图

2020-03-19 16:52:36
史红梅

  为什么不一样的

2020-03-19 16:55:53
屈延文

  课本答案是(2y^2ze^x-2xy^3z-y^2z^2e^x)/(e^x-xy)^3,不过我感觉不对后来算了,后面那个结果和用z=e^x/xy对x求偏导数结果一样至于你的答案,关键看对谁求导,但是我又觉得没错,这个偏导,我们导师说有时大家方法不同,结果形式会不同,但是化简到最后一样。

2020-03-19 16:59:49
史红梅
2020-03-19 17:04:34
史红梅

  怎么算出最后答案

2020-03-19 17:06:45
屈延文

  你那不就是最后结果?将8带进去就算完啦,没计算器怎可以算5/3次方呢

2020-03-19 17:08:44
史红梅

  上面那个体积计算的最后结果我的不出答案啊

2020-03-19 17:13:26
屈延文

  假设长方体的长宽高分别是x,y,z,体积是v,则2*(xyxzyz)-a^2=0,....(1)由拉格朗日乘数法,v=xyzm(2*(xyxzyz)-a^2),分别求v关于x,y,z,的偏导数,并令导数等于0,再与(1)式联立求解,三个导数是yz2m(yz)=0,xz2m(xz)=0,xy2m(xy)=0,由于x,y,z都不等于0,由以上三式可得,x/y=(xz)/(yz),y/z=(xy)/(xz),由以上两式可得x=y=z,代入(1)式解得x=y=z=a/根6,这是唯一可能的极值点.最大体积是a^3/(6根6)你看看我这样算OK?

2020-03-19 17:15:14
史红梅
2020-03-19 17:17:11
史红梅
2020-03-19 17:18:45
屈延文

  你这样计算很复杂的,很容易出错,先化简求出入

2020-03-19 17:22:22
史红梅

  怎样先化简

2020-03-19 17:24:14
屈延文

  你看看吧

2020-03-19 17:29:03
史红梅

  xy不是应该等于(yz)/(xz)吗

2020-03-19 17:31:54
屈延文

  由1.2得x/y=我算过没错,你好好算算吧,用2入作为等量化简

2020-03-19 17:36:21
史红梅

  okok'谢谢你

2020-03-19 17:38:39
屈延文

  希望帮助到你

2020-03-19 17:39:57

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