題目
Problem
2. (10 points): Find the maximum and minimum values of the function f(x,y,z)=x2−y2 on the surface x2+2y2+3z2=1.
解答
解法一
思路
展開
約束曲面固定了 x2+2y2+3z2。把 f=x2−y2 改寫成約束式與非負平方項的組合,可同時取得上下界與等號情形。
答題過程
展開
由 x2+2y2+3z2=1,
f=x2−y2=1−3y2−3z2≤1.
等號在 y=z=0 時成立,即 (x,y,z)=(±1,0,0)。
另一方面,
f=x2−y2=−21+21x2+23z2≥−21.
等號在 x=z=0 時成立,即 (x,y,z)=(0,±21,0)。故
maxf=1,minf=−21.