経済数学入門演習問題 AL06 2020/11/09

I
$ \left( \begin{smallmatrix} a\\b\\c \end{smallmatrix} \right) \not=\vec 0 $ とします.$(x,y,z)$が \begin{equation*} ax+by+cz+d=0 \end{equation*} 上を動くとき \begin{equation*} f(x,y,z)=(x-x_0)^2+(y-y_0)^2+(z-z_0)^2 \end{equation*} の最小値が \begin{equation*} d=\frac {(ax_0+by_0+cz_0+d)^2}{a^2+b^2+c^2} \end{equation*} となることを示しましょう.ここでは幾何的に考えましょう.
II (Lec01 09/25 のI)
$g(x,y,z)=0$の下で$w=f(x,y,z)$の極値問題を考えましょう.停留点を求めるだけで十分です.
(1) \begin{equation*} g(x,y,z)=x+y+z-1=0\quad\text{の下で}w=f(x,y,z)=xyz \end{equation*}
(2) \begin{equation*} g(x,y,z)=x^4+y^4+z^4-1=0\quad\text{の下で}w=f(x,y,z)=x+y+z \end{equation*}
(3) \begin{equation*} g(x,y,z)=x-2y+3z-1=0\quad\text{の下で}w=f(x,y,z)=x^2+y^2+z^2 \end{equation*}