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设 n∈N ,f(n)=(4/5)^n(n^2+4n) ,求使得 f(n) 取到最大值的 n

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发表于 2023-10-2 20:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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发表于 2023-10-3 09:14 | 显示全部楼层
首先,我们将函数 f(n) 取对数,得到 l(n) = log(f(n)) = log((4/5)^n * (n^2 + 4n))。
利用对数的性质,可以将这个表达式展开为两个部分的和:
l(n) = log((4/5)^n) + log(n^2 + 4n)。

接下来,我们分别考虑这两个部分的最大值。

对于第一个部分,log((4/5)^n),可以通过对数性质将指数移到前面,得到 l1(n) = n * log(4/5)。
由于 log(4/5) 是负数,所以 l1(n) 随着 n 的增加而递减。因此,我们可以得出结论,在 l1(n) 中,当 n 取最小值时取得最大值。

对于第二个部分,log(n^2 + 4n),我们可以将其写为 log(n(n + 4))。
要找到这个函数的最大值,我们可以考虑它的导数。求导后,我们得到 l2'(n) = (2n + 4) / (n(n + 4))。
如果我们令 l2'(n) = 0,我们可以求得极值点的值为 n = -2。
通过二阶导数测试,我们可以验证这个点确实是极大值点。

综上所述,当 n = -2 时,函数 f(n) = (4/5)^n * (n^2 + 4n) 取得最大值。

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謝謝老師  发表于 2023-10-5 08:01
但n为自然数  发表于 2023-10-3 16:39
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发表于 2023-10-3 11:34 | 显示全部楼层
设$n=k$时,$f(n)$最大,则有:
\[(4/5)^{k - 1}*((k - 1)^2 + 4 (k - 1)) < (4/5)^k*(k^2 + 4 k)\]
\[k^2-6k-15  < 0\]
\[-1<=k<=7\]

\[(4/5)^{k + 1}*((k + 1)^2 + 4 (k + 1)) < (4/5)^k*(k^2 + 4 k)\]
\[k^2 - 4 k - 20>0\]
\[k>=7 \ or \ k<=-3\]
故\[k=7\]

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謝謝老師  发表于 2023-10-5 08:01
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发表于 2023-10-3 18:57 | 显示全部楼层


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謝謝陸老師  发表于 2023-10-5 08:01
112431  发表于 2023-10-5 08:00
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