題目
Problem
二、多選題(占 32 分)
- 當 f(x,y)=x2+y2+exp(x−y),且 F(x,y,z)=f(x,y)−z。請問下列哪些選項是正確的?
(A) ∂x∂f+∂y∂f=2x+2y
(B) ∂x2∂2f−∂y2∂2f=2exp(x−y)
(C) ∇F at the point (1,2,−1) is (1,3,−1)T
(D) The tangent plane to the graph of the function F(x,y) at the point (1,1,3) is 3(x−1)+(y−1)−(z−3)=0.
(E) The minimum value of f(x,y) is 0。
解答
解法一
思路
展開
- 先列出 f 的一、二階偏導數,逐一檢驗 (A)、(B)。
- 把曲面寫成 z=f(x,y) 後,以梯度得到切平面;最後判斷 f 是否可達到 0。
答題過程
展開
fx=2x+ex−y,fy=2y−ex−y.
相加得 fx+fy=2x+2y,所以 (A) 正確。又
fxx=fyy=2+ex−y,
故 (B) 錯。在 (1,2,−1),
∇F=(fx,fy,−1)=(2+e−1,4−e−1,−1),
並非 (C) 所列向量。對曲面 z=f(x,y),在 (1,1,3) 有 fx=3,fy=1,故切平面為
3(x−1)+(y−1)−(z−3)=0,
所以 (D) 正確。最後 x2+y2+ex−y>0,故 (E) 錯。答案為 (A)、(D)。