课题多元函数的极值和最值
课时4课时(180min)
知识技能目标:
(1)了解多元函数极值的定义,熟练掌握多元函数无条件极值存在的判定方法、求极值方法,并能够解决
实际问题.熟练使用拉格朗日乘数法求条件极值
教学目标(2)掌握多元函数最值的定义,能够判断多元函数的最值
素质目标:
(1)解决问题,要从本质出发,多思维、多角度思考
(2)了解和认识事物的全面,要多方面考虑
教学重点:多元函数极值的求法,判断多元函数的最值
教学重难点
教学难点:利用拉格朗日乘数法求条件极值,判断多元函数的最值
教学方法讲解法、问答法、讨论法
教学用电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程主要教学内容及步骤
【教师】布置课前任务,和学生负责人取得联系,让其提醒同学通过APP或其他学习软件,预习本节课要
课前任务讲的知识
【学生】完成课前任务
考勤【教师】使用APP进行签到
【学生】按照老师要求签到
【教师】提出问题:
案例导入要设计一个容量为V的长方体无盖水箱,问水箱的长、宽、高各等于多少时,其表面积最小?
【学生】聆听、思考、讨论、回答
【教师】通过大家的发言,引入新的知识点,讲解多元函数的极值和最值问题
一、二元函数的极值
1.二元函数的极值定义
【教师】提出二元函数极值的定义
定义7.6.1设z?f(x,y)在点P(x,y)的某一邻域内有定义,若对于该邻域内任一异于P的点
0000
传授新知
P(x,y)都有
(或),
f(x,y)?f(x0,y0)f(x,y)?f(x0,y0)
则称函数z?f(x,y)在点P取得极大(或极小)值,点P称为z?f(x,y)的极大(或极小)值点.极大值
00
和极小值统称为极值;极大值点和极小值点统称为极值点.
2.极值存在的必要条件
1
【教师】探究多元函数极值存在的条件
定理7.6.1(极值存在的必要条件)设函数z?f(x,y)在点P(x,y)存在偏导数,且在P处取得极值,
0000
f(x,y)?0
?
?x00
则有?.
f(x,y)?0
?