二元函数非条件极值判断的一道概念题

一、题目题目 - 荒原之梦

判断函数 $f(x, y)$ $=$ $k x^{2}+y^{3}-3 y$ 在点 $(0,1)$ 处的极值情况。

难度评级:

二、解析 解析 - 荒原之梦

$$
\left\{\begin{array}{l}f_{x}^{\prime}=2 k x \\ f_{y}^{\prime}=3 y^{2}-3\end{array} \Rightarrow\right.
$$

$$
\left\{\begin{array}{l}A=f_{x x}^{\prime \prime}=2 k \\ B=f_{x y}^{\prime \prime}=0 \\ C=f_{y y}^{\prime \prime}=6 y\end{array} \Rightarrow \right.
$$

$$
\left\{\begin{array}{l}x=0 \\ y=1\end{array} \Rightarrow\right.
$$

$$
\left\{\begin{array}{l}A=2 k \\ B=0 \\ C=6\end{array} \Rightarrow A C-B^{2}=12 k .\right.
$$

于是:

  • 当 $k > 0$ 的时候,函数 $f(x, y)$ 在点 $(0, 1)$ 处有极值,且为极小值;
  • 当 $k < 0$ 的时候,函数 $f(x, y)$ 在点 $(0, 1)$ 处没有极值;
  • 当 $k = 0$ 的时候,无法判断函数 $f(x, y)$ 在点 $(0, 1)$ 处有无极值。

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