题目
以下坐标中,不是 z = x^3 - y^3 + 3x^2 + 3y^2 - 9x 的驻点的是A. (1,0)B. (1,1)C. (1,2)D. (-3,0)
以下坐标中,不是 $z = x^3 - y^3 + 3x^2 + 3y^2 - 9x$ 的驻点的是
A. (1,0)
B. (1,1)
C. (1,2)
D. (-3,0)
题目解答
答案
B. (1,1)
解析
本题考查多元函数驻点的概念及求解方法。解题思路是先求出函数$z = x^3 - y^3 + 3x^2 + 3y^2 - 9x$关于$x$和$y$的偏导数,然后令这两个偏导数都等于$0$,得到一个方程组,解这个方程组所得到的解就是函数的驻点,最后将各个选项代入方程组进行验证。
步骤一:求函数$z$关于$x$和$y$的偏导数
- 对$x$求偏导数:
将$y$看作常数,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,可得:
$\frac{\partial z}{\partial x}=\frac{\partial}{\partial x}(x^3 - y^3 + 3x^2 + 3y^2 - 9x)=3x^2 + 6x - 9$ - 对$y$求偏导数:
将$x$看作常数,同理可得:
$\frac{\partial z}{\partial y}=\frac{\partial}{\partial y}(x^3 - y^3 + 3x^2 + 3y^2 - 9x)= -3y^2 + 6y$
步骤二:令偏导数等于$0$,得到方程组
$\begin{cases}3x^2 + 6x - 9 = 0\\ -3y^2 + 6y = 0\end{cases}$
步骤三:分别求解方程组中的两个方程
- 求解方程$3x^2 + 6x - 9 = 0$:
方程两边同时除以$3$,得到$x^2 + 2x - 3 = 0$。
因式分解可得$(x + 3)(x - 1) = 0$,则$x + 3 = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x = -3$或$x = 1$。 - 求解方程$-3y^2 + 6y = 0$:
方程两边同时除以$-3$,得到$y^2 - 2y = 0$。
提取公因式$y$可得$y(y - 2) = 0$,则$y = 0$或$y - 2 = 0$,解得$y = 0$或$y = 2$。
步骤四:组合$x$和$y$的值,得到驻点
综合上述$x$和$y$的取值,可得驻点为$(-3,0)$、$(-3,2)$、$(1,0)$、$(1,2)$。
步骤五:验证选项
将选项A$(1,0)$、C$(1,2)$、D$(-3,0)$代入方程组均满足,而选项B$(1,1)$不满足方程组,所以$(1,1)$不是驻点。