偏导数在实际生活中的应用
2020-10-21杨付贵
科学导报·学术 2020年15期


摘 要:函数的偏导数是高等数学中的最基本的概念之一,也是高等数学中的核心概念之一,并且函数的偏导数有着极其广泛的应用。尤其是在实际生活中的应用是最常见的。本文主要探讨如何利用偏导数求解实际生活中的条件极值,最值等优化问题,以及最小二乘法的应用.如有不当之处,望读者给予批评指正。
关键词:偏导数;条件极值;最值;最小二乘法;生活应用
一、最优化问题
函数的偏导数是高等数学中最重要核心概念之一,其本质反映的是函数关于自变量中的
某一个的变化率问题。在实际的生活中,常常利用偏导数求条件极值,最值等最优化问题。
在多元函数极值问题中,当自变量各自独立不受任何限制时,通常称这种极值为无条件
极值. 然而在实际问题中,我们所遇到的许多关于极值问题,往往对自变量还有一定的条件进行约束,我们将这种自变量帶有约束条件的极值称为条件极值。
比如,在半径为R的圆的一切内接三角形中,求面积S最大的三角形。我们以 表示内接三角形各边所对应的圆心角,则所给问题其实就是求目标函数 ,在满足约束条件 下的极值问题,也就是所谓的条件极值问题。
求解条件极值,最直接的方法就是想办法将其转化为无条件极值来处理。比如,对于上述条件极值问题,我们可将约束条件 表示为 ,然后,将其代入目标函数中,得到 ,再求此二元目标函数在有界闭区域 上最大值。
然而,只……
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