Положительные числа x и y таковы, что x+2y=6. Найдите наибольшее возможное значение выражения xy .
ответ: 4,5
Объяснение: Сразу можно применить неравенство Коши: Среднее геометрическое неотрицательных чисел меньше или равно среднему арифметическому этих чисел .
* * * √(ab) ≤ (a+b) / 2 ,если a≥ 0 и b ≥ 0 притом равенство (т.е. максимальное значение ab получается , если a=b * * *
В данном примере a = x > 0 , b =2y > 0
√(x*2y) ≤ ( x+2y) / 2 равенство выполняется, если x=2y.
Из x+2y=6 следует x =2y =3 иначе x =3 ; y =1,5.
max(x*y) = 3*(3/2) = 4,5 .
и затем верхнюю часть графика отобразить в нижнюю(отрицательную часть)
(*)
и это уравнение решений не имеет при k>0(так как левая часть всегда положительно).
и при k<0 это уравнение решений не имеет.
, имеем
Решение сводится к нахождению вершины параболы (см.ниже).
Для начала, из уравнения
x+2y=6
выразим игрек:
y=3-0,5x
И подставим это выражение в произведение xy.
Получим такую функцию:
f(x) = xy = x(3-0,5x) = -0,5x²+3x
Эта функция показывает, как меняется значение произведения xy при изменении переменной икс (и, соответствующего ему изменения игрек, ведь они связаны указанным в задаче уравнением).
График этой функции- это парабола, ветви которой уходят вниз. А верхняя точка (максимум)- это вершина параболы.
Координату икс вершины можно вычислить как среднее арифметическое между иксами в нулях функции.
Нули функции (точки, в которых функция равна нулю) будут при:
x₁=0 и 3-0,5x = 0, то есть при x₂=6
Среднее равно x₀=(0+6)/2=3
При этом, функция будет равна:
f(3) = -0,5*3²+3*3 = 4,5
Это и есть наше искомое максимальное значение произведения xy.
ответ: 4,5