高中数学题已知P(x,y)在直线l:x-y-1=0运动,当函数z=2√x+√(4-y)取得最大值时,点P的坐标为

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/21 14:20:42
已知P(x,y)在直线l:x-y-1=0运动,当函数z=2√x+√(4-y)取得最大值时,点P的坐标为
希望有详细地解答过程。

为了找一个高中知识可以解决的解法还真不容易:

P(x,y)在直线l:x-y-1=0运动,所以可以设p点为(a,a-1)

将P点代入函数z=2√x+√(4-y)=2√a+√(4-a+1)

z-2√a=√(5-a)

z^2+4a-4z√a=5-a

z^2-4z√a+5a-5=0

设b=√a

5b^2-4zb+z^2-5=0

判别式=16z^2-20(z^2-5)=100-4z^2>=0

-5<=z<=5

所以z最大为5,将z=5代入原方程得:5b^2-20b+20=0
b=2

因为√a=b,所以a=4

因此z取最大值5的时候P点坐标为(4,3)

因为P(x,y)在直线l:x-y-1=0运动,所以y=x-1,此时函数
z=2√x+√(4-y) = 2√x+√5-x
对x求导得
z'=1/√x -1/(2√5-x)
令z'=0,解得x=4,此时z=2√4+√5-4 =5就是最大值,点P的坐标为(4,3)。

P(4,3)
直线方程:x-y-1=0(1)
曲线方程:z=2√x+√(4-y)=2√x+√(5-x),(0≤x≤5)(2)
方程(2)对x求导:dz/dx=1/√x-1/2√(5-x),
若z取得最大值,可令dz/dx=0→1/√x-1/2√(5-x)=0,解得x=4,代入方程(1),得到y=3,即P点坐标为(4,3)

x-y-1=0,有z=2√x+√(5-x),且0≤x≤5。
求导得z`=1/(√x)-(1/2)/[√(5-x)](0<x≤5)。
令1/(√x)-(1/2)/[√(5-x)]=0,
得x=4。
且知0<x<4时,z`>0,函数为增函数;4<x≤5时,z<0,函数为减函数。
所以,当且仅当x=4时,函数取最大值5(x=0时z=2,小于5)。
点P的坐标为P(4,3)