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求 0<x<1 时 S=13√(x^2-x^4)+9√(x^2+x^4) 的最大值

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发表于 2021-2-17 18:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
如何用均值不等式  (两个正数的几何平均值小于等于算术平均值) 解下题:

求 \(1 > x > 0\) 时 \( S = 13 \sqrt{x^2 - x^4} + 9 \sqrt{x^2 + x^4}\) 的最大值。
发表于 2021-2-19 23:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 波斯猫猫 于 2021-2-20 08:15 编辑

思路:令其导数S′=0,得13(2x-4x^3)/[2√(x^2-x^4)]+9(2x+4x^3)/[2√(x^2+x^4)]=0,

即13(2x^2-1)/√(1-x^2)=9(2x^2+1)/√(1+x^2)=0。

令x^2=a,得13(2a-1)/√(1-a)=9(2a+1)/√(1+a)=0,即1000a^3-750a+88=0,或

(10a)^3-75(10a)+88=0,或(10a-8)(10a+4+3√3)(10a+4-3√3)=0。

所以,x^2=8/10,x^2=-(4+3√3)/10,x^2=(3√3-4)/10(第二个不在(0,1)内,第三个是增

根)。

解得上述“三个”零点,经检验符合条件的零点x=2/√5。代入S的表达式中得Smax=16。
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 楼主| 发表于 2021-2-20 10:45 | 显示全部楼层

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发表于 2021-2-20 11:19 | 显示全部楼层
来个简单一点的,求 \(\sqrt{x-1}+\sqrt{2x-3}+\sqrt{3x-5}+\sqrt{4x-7}=5x-6 \)的实数解。
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发表于 2021-2-20 13:10 | 显示全部楼层
uk702 发表于 2021-2-20 11:19
来个简单一点的,求 \(\sqrt{x-1}+\sqrt{2x-3}+\sqrt{3x-5}+\sqrt{4x-7}=5x-6 \)的实数解。

观察得x=2,或用均值定理亦可得到x=2。如2√(x-1)≤x-1+1。

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+100  发表于 2021-2-20 13:55
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发表于 2021-2-20 13:58 | 显示全部楼层
楼上 各位 的解答很好!已收藏。
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