将z看作是x和y的函数,即z=f(x,y)=x^4+y^4-4xy+1。

首先求f(x,y)对x和y的一阶偏导数: ∂f/∂x = 4x^3 - 4y ∂f/∂y = 4y^3 - 4x

然后解方程∂f/∂x = 0和∂f/∂y = 0,求出极值点。

令4x^3 - 4y = 0,得到x^3 = y 将y代入∂f/∂y = 0,得到4(x^3)^3 - 4x = 0 化简得到4x^9 - 4x = 0 解得x = 0或x = ±1

当x = 0时,由x^3 = y,得到y = 0 当x = 1时,由x^3 = y,得到y = 1 当x = -1时,由x^3 = y,得到y = -1

所以极值点为(0, 0),(1, 1),(-1, -1)。

接下来求二阶偏导数: ∂²f/∂x² = 12x^2 ∂²f/∂y² = 12y^2 ∂²f/∂x∂y = -4 对于(0, 0),有∂²f/∂x² = 0,∂²f/∂y² = 0,∂²f/∂x∂y = -4 构造二阶偏导数判别式D = (∂²f/∂x²)(∂²f/∂y²) - (∂²f/∂x∂y)² = 0 - (-4)² = 16 > 0,且∂²f/∂x² = 0 < 0,所以(0, 0)是极小值点。

对于(1, 1),有∂²f/∂x² = 12,∂²f/∂y² = 12,∂²f/∂x∂y = -4 构造二阶偏导数判别式D = (∂²f/∂x²)(∂²f/∂y²) - (∂²f/∂x∂y)² = (12)(12) - (-4)² = 144 - 16 = 128 > 0,且∂²f/∂x² = 12 > 0,所以(1, 1)是极大值点。

对于(-1, -1),有∂²f/∂x² = 12,∂²f/∂y² = 12,∂²f/∂x∂y = -4 构造二阶偏导数判别式D = (∂²f/∂x²)(∂²f/∂y²) - (∂²f/∂x∂y)² = (12)(12) - (-4)² = 144 - 16 = 128 > 0,且∂²f/∂x² = 12 > 0,所以(-1, -1)是极大值点。

综上,z=x^4+y^4-4xy+1的极小值点为(0, 0),极大值点为(1, 1)和(-1, -1)

求z=x^4+y^4-4xy+1的极值和极值点

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