为什么用均值不等式求最大值时要常数分离

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/10 17:52:09
有题:若0<x<1,x(3-3x)取最大值时x的值
根据均值不等式可知:
⑴:3x=1-x时x=1/4;得x(3-3x)=9/16
⑵:先提取3,得3x(1-x),x=1-x时x=1/2;得3x(1-x)
=3/4
=9/16
从理论来说两种方法应该都对,但为何会出现两种解?
(请从为何常数分离方面作答,谢谢)

⑴:3x=1-x时x=1/4;
得x(3-3x)=9/16
⑵:先提取3,得3x(1-x),x=1-x时,x=1/2;
得3x(1-x)=3/4≠9/16
从理论来说两种方法应该都对,为何会出现两种解?

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第一种方法是错的
使用均值不等式xy≤[(x+y)/2]²求最大值,需要满足“一正二定三相等”
一正:x,y都要是正数
二定:x+y是定值
三相等:x与y在取值范围内可以相等

但观察第一种方法,令3x=1-x,这是错误的,因为3x与(1-x)的和并不是定值,3x+(1-x)=1+2x,这就不符合使用均值不等式求最值的条件,因为求出的结果也不对。

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第二种方法是正确的
x(3-3x),所以对式子提取3,是为了创造x与(1-x)的和是定值这个条件
变成3x(1-x)后,因为x+(1-x)=1=定值
所以3x(1-x)≤3[(x+1-x)/2]²=3/4
并且当x=1-x,x=1/2,这在x的范围内是可以取到的,所以不等式的等号也可以取到

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另外,如果使用不等式x+y≥2√(xy)求最小值,也要注意满足“一正二定三相等”,其中定值指的是x与y的乘积是个常数,这样才可使用,否则就会出现你问题中的错误情况。

做这种题目 ,方法很多
1。可以配方:x(3-3x)=-3(x^2-x)=-3(x-1/2)^2+3/4
所以当x=1/2时,有最大值3/4

2。就是楼主你的方法(2)。 两数之和一定,即x+y=b,数越集中,乘积越大.即x=y时候xy最大。
楼主可用配方法来证明这个结论。楼主高3的话,可用求导来证明(很简单)

3。求导法:设F(x)=x(1-x)对F(x)求导得出F'(x)=1-2x,另F'(x)>0,得出x<1/2 即F(x)在区间(-无穷,1/2)单调递增。另F&#