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第226章 拉格朗日乘数法(2 / 2)

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戴浩文先生似乎看出了大家的心思,他说道:“不要着急,我们再来看一个更复杂的例子。”

他再次拿起粉笔,在黑板上写下:“求函数 f(x, y) = xy 在约束条件 x^2 + y^2 = 1 下的最大值和最小值。”

这一次,同学们的眉头皱得更紧了,显然这个问题的难度增加了不少。

戴浩文先生耐心地引导大家:“同样地,我们构建拉格朗日函数 L(x, y, λ) = xy + λ(x^2 + y^2 - 1) ,然后求偏导数。”

他在黑板上逐步写出求偏导的过程:

?L/?x = y + 2λx = 0 ④

?L/?y = x + 2λy = 0 ⑤

?L/?λ = x^2 + y^2 - 1 = 0 ⑥

“同学们,我们来仔细分析这三个式子。由④和⑤,我们可以尝试消除λ,看看能得到什么新的关系。”

经过一番思考和讨论,学子们在戴浩文先生的引导下,逐渐找到了思路。

“那我们得到了这些关系,再结合⑥式,就能够求解出 x 和 y 的值。”戴浩文先生一边说,一边在黑板上进行计算。

经过一番复杂的运算,最终得出了这个问题的解。

此时,有些同学已经开始感到有些吃力,但戴浩文先生鼓励道:“数学的学习就像攀登山峰,过程可能会有些艰难,但当我们到达山顶,看到那美丽的风景时,一切努力都是值得的。”

为了让大家更好地理解和掌握拉格朗日乘数法,戴浩文先生又列举了几个不同类型的例子。

“假设我们有一个生产问题。一个工厂生产两种产品 A 和 B,生产一单位 A 产品的成本是 2 元,生产一单位 B 产品的成本是 3 元。市场对这两种产品的需求有一定的限制,比如 A 产品和 B 产品的总数量不能超过 100 个。现在要确定生产多少 A 产品和 B 产品,才能使总成本最小。我们就可以用拉格朗日乘数法来解决这个问题。”

戴浩文先生详细地分析着问题,将实际问题转化为数学模型。

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