kaoyan1basic 高等数学 第105题
📝 题目
### 第105题 设方程式 $x^{2}+y^{2}+z^{2}-2 x-2 y-4 z-10=0$ 确定某隐函数 $z=z(x, y)>0$ ,则 $z=z(x, y)$ 的极 $\_\_\_\_$值点是 $\_\_\_\_$ ,相应的极值是 $\_\_\_\_$。 答题 区
💡 答案解析
**答案**:极大值点,$(1,1)$,$6$ **解析**: 步骤1:方程化为$(x-1)^2+(y-1)^2+(z-2)^2=16$,故$z=2\pm\sqrt{16-(x-1)^2-(y-1)^2}$,取$z>0$时取正号。 步骤2:$z$的极值即根号部分极值,当$(x-1)^2+(y-1)^2=0$时$z$最大,故极大值点为$(1,1)$,极大值$z=2+4=6$。 **难度**:★☆☆☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/4
目标:将方程化为标准形式
将原方程 $x^{2}+y^{2}+z^{2}-2x-2y-4z-10=0$ 配方,得到 $(x-1)^2+(y-1)^2+(z-2)^2=16$。
公式:$(x-1)^2+(y-1)^2+(z-2)^2=16$
提示:配方时注意各项系数的处理。
步骤 2/4
目标:解出隐函数表达式
由球面方程解出 $z=2\pm\sqrt{16-(x-1)^2-(y-1)^2}$,根据 $z>0$ 取正号:$z=2+\sqrt{16-(x-1)^2-(y-1)^2}$。
公式:$z=2+\sqrt{16-(x-1)^2-(y-1)^2}$
提示:注意根号内非负,且 $z>0$ 条件。
步骤 3/4
目标:求极值点
$z$ 的极值取决于根号部分,根号在 $(x-1)^2+(y-1)^2=0$ 时取最大值,即 $x=1,y=1$ 时根号最大,故极值点为 $(1,1)$。
提示:根号内平方和最小为0。
步骤 4/4
目标:计算极值
代入 $x=1,y=1$ 得 $z=2+\sqrt{16}=2+4=6$,且为极大值。
公式:$z_{\max}=6$
提示:注意是极大值。
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