2011年考研数二第05题解析

题目

设函数 $f(x)$, $g(x)$ 均有二阶连续导数,满足 $f(0)>0$, $g(0)<0$, 且 $f^{‘}(0)=g^{‘}(0)=0$, 则函数 $z=f(x)g(y)$ 在点 $(0,0)$ 处取得极小值的一个充分条件是().

$$
A. f^{”}(0) < 0, g^{”}(0) > 0
$$

$$
B. f^{”}(0) < 0, g^{”}(0) < 0
$$

$$
C. f^{”}(0) > 0, g^{”}(0) > 0
$$

$$
D. f^{”}(0) > 0, g^{”}(0) < 0
$$

解析

由题知:

$$
z(x, y) = f(x)g(y).
$$

则:

$$
\frac{\partial z}{\partial x} = f^{‘}(x)g(y);
$$

$$
\frac{\partial z}{\partial y} = f(x)g^{‘}(y).
$$

又由于:

$$
f^{‘}(0) = g^{‘}(0) = 0.
$$

故:

$$
\frac{\partial z}{\partial x}|_{(0, 0)} = f^{‘}(0)g(0) = 0;
$$

$$
\frac{\partial z}{\partial y}|_{(0, 0)} = f(0)g^{‘}(0) = 0.
$$

即 $z(x, y)$ 在点 $(0,0)$ 处的一阶偏导存在且点 $(0, 0)$ 是 $z(x, y)$ 的一个极值点。

进而:

$$A = z^{”}_{x x}(0, 0) = \frac{\partial ^{2} z}{\partial ^{2} x}|_{(0, 0)} = f^{”}(0)g(0);$$
$$B = z^{”}_{x y}(0, 0) = \frac{\partial ^{2} z}{\partial x \partial y}|_{(0, 0)} = f^{‘}(0) g^{‘}(0);$$
$$C = z^{”}_{yy}(0 ,0) = \frac{\partial ^{2} z}{\partial ^{2} y}|_{(0, 0)} = f(0)g^{”}(0).$$

由于,只有当 $AC-B^{2} > 0$ 时,$z(x,y)$ 才有极值,同时,只有当 $A > 0$ 时,$z(x, y)$ 有极小值,且已知:

$$
f(0) > 0, g(0) < 0.
$$

故:

$$
A > 0 \Rightarrow f^{”}(0)g(0) > 0 \Rightarrow f^{”}(0) < 0.
$$

于是:

$$
AC-B^{2} > 0 \Rightarrow f^{”}(0)g(0) \cdot f(0)g^{”}(0) > 0 \Rightarrow g^{”}(0) > 0.
$$

综上可知,正确选项为:$A$.


荒原之梦网全部内容均为原创,提供了涵盖考研数学基础知识、考研数学真题、考研数学练习题和计算机科学等方面,大量精心研发的学习资源。

意见反馈 | 内容纠错 | 微信 | QQ | 公众号 | 知乎 | 微博 | 博客园 |CSDN | B 站 | 电子邮件
豫 ICP 备 17023611 号-1 | 公网安备 - 荒原之梦 豫公网安备 41142502000132 号 | SiteMap
Copyright © 2017-2024 ZhaoKaifeng.com 版权所有 All Rights Reserved.

Copyright © 2024   zhaokaifeng.com   All Rights Reserved.
豫ICP备17023611号-1
 豫公网安备41142502000132号

荒原之梦 自豪地采用WordPress