Для решения задачи необходимо исследовать функцию двух переменных z = 3x + 6y − x² − xy − y² на экстремум.
1. Находим частные производные первого порядка:
∂z/∂x = 3 - 2x - y
∂z/∂y = 6 - x - 2y
2. Находим стационарные точки, приравняв частные производные к нулю:
3 - 2x - y = 0
6 - x - 2y = 0
Умножим первое уравнение на 2: 6 - 4x - 2y = 0
Вычтем из полученного уравнения второе уравнение: (6 - 4x - 2y) - (6 - x - 2y) = 0
-3x = 0
x = 0
Подставим x = 0 во второе уравнение: 6 - 0 - 2y = 0
6 - 2y = 0
2y = 6
y = 3
Стационарная точка: (0, 3)
3. Находим частные производные второго порядка:
∂²z/∂x² = -2
∂²z/∂y² = -2
∂²z/∂x∂y = -1
4. Вычисляем дискриминант D:
D = (∂²z/∂x²) * (∂²z/∂y²) - (∂²z/∂x∂y)²
D = (-2) * (-2) - (-1)² = 4 - 1 = 3
5. Анализируем стационарную точку (0, 3):
Так как D > 0 и ∂²z/∂x² = -2 < 0, то в точке (0, 3) функция имеет локальный максимум.
6. Находим значение функции в точке максимума:
z(0, 3) = 3(0) + 6(3) - (0)² - (0)(3) - (3)²
z(0, 3) = 0 + 18 - 0 - 0 - 9
z(0, 3) = 9
Ответ: Функция z = 3x + 6y − x² − xy − y² имеет локальный максимум в точке (0, 3), и значение функции в этой точке равно 9.