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简答题

已知函数f(x,y)=3x+4y-ax² - 2ay²- 2bxy,请确定参数a和b的条件,使得f(x,y)具有唯一的极大值和极小值。

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答案:

解析:

对于函数f(x,y),为了判断其是否存在唯一的极大值和极小值,我们需要利用Hess矩阵的相关知识。根据题目给出的函数形式,我们可以写出其二阶偏导数构成的Hess矩阵为:
[H = \begin{pmatrix}
2ax & 2bx + 2ay \n\hline
2bx + 2ay & 4by
\end{pmatrix}]
根据极值的必要条件,Hess矩阵的行列式需要大于零且Hess矩阵的秩等于二。计算Hess矩阵的行列式,我们得到:
[Det(H) = (2ax)(4by) - (2bx + 2ay)^{2}]
为了满足行列式大于零的条件,我们需要保证a不等于零且a不等于b。同时,为了满足Hess矩阵的秩等于二,我们需要保证a等于两倍b。因此,结合这两个条件,我们可以得到结论:当a不等于零且等于两倍b时,函数f(x,y)有唯一的极大值和唯一的极小值。

创作类型:
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