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求函数的极值。

答案

在 处取得极小值 ,;无极大值

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求一阶偏导得 、。由 得 ,所以 等价于 。驻点分为两族: 与 ,。
二阶偏导为

第一族中 、、,判别式为 且 ,故均为极小值点,极小值为 。
第二族中 、、,判别式为负,均为鞍点。函数处处光滑,驻点已穷尽,故无极大值。答案必须包含所有整数 ,不能只列周期内一个点。

对 配方,得到

因为 ,所以 ,且等号恰在 、 时成立。这些点都是极小值点。
若是局部极小值点,固定 比较 必须有 ;沿这条曲线,函数值为 。,其局部极小点为 ,奇数倍 处则为极大点。因此没有其他局部极小值点;在奇数倍 对应的驻点,沿固定 的 方向函数增大,沿上述曲线函数减小,是鞍点。
对任意固定的 , 关于 是严格凸二次函数,不可能沿 方向取得局部极大值,所以二元函数也无局部极大值。