已知为XYZ正实数,且X^2+Y^2+Z^2=2,则T=√5·XY+YZ的最大值是
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解决时间 2021-03-20 08:11
- 提问者网友:凉末
- 2021-03-19 17:33
已知为XYZ正实数,且X^2+Y^2+Z^2=2,则T=√5·XY+YZ的最大值是
最佳答案
- 五星知识达人网友:从此江山别
- 2021-03-19 17:43
解:这是一个多元函数的条件极值问题,可以用拉格朗日乘数法求解。设F(x,y,z)=√5·xy+yz+λ(x^2+y^2+z^2-2),对每个变量求导,令其等于0,有Fx=√5y+2λx=0①,Fy=√5x+z+2λy=0②,Fz=Y+2λz=0③,Fλ=x^2+y^2+z^2-2=0④,联解方程组,将①③代入②得:5z+z-4λ^2z=z(6-4λ^2)=0。【∵若z=0,则y=x=0同时成立,与题设条件不符,故舍去】∴λ=±√(3/2)。①.x+②.y+③.z=√5yx+2λx^2+√5xy+zy+2λy^2+yz+2λz^2=2(√5xy+yz)+2λ(x^2+y^2+z^2)=2T+2λ=0,∴T=-λ。∵xyz为正实数,∴T的最大值为√(3/2)。供参考啊。
【另外,可以将z=√(2-x^2-y^2)代入T,转化成二元函数求极值也可。】追问正确答案是√6. 拉格朗日乘数法没看懂。 两个比较通俗的解法是:1.直线√5·x+z-t/y=0与圆X^2+Z^2=2-Y^2有公共点,即圆心(0,0)到直线的距离≤√(2-y^2)
2.将公式变型得:2=x^2+5/6Y^2+1/6y^2+z^2≥2√(X^2×5/6Y^2)+2√(1/6Y^2×Z^2) 得√6≥√5·xy+yz 不过还是谢谢你追答不好意思,原来提供给你的解答中,在“①.x+②.y+③.z=√5yx+2λx^2+√5xy+zy+2λy^2+yz+2λz^2=2(√5xy+yz)+2λ(x^2+y^2+z^2)=2T+2λ=0”时有错。应该是2T+4λ=0,∴T=-2λ。∵xyz为正实数,∴T的最大值为2√(3/2)=√6。供参考吧。
方法2是条件许可下的简洁解法。供参考啊。
【另外,可以将z=√(2-x^2-y^2)代入T,转化成二元函数求极值也可。】追问正确答案是√6. 拉格朗日乘数法没看懂。 两个比较通俗的解法是:1.直线√5·x+z-t/y=0与圆X^2+Z^2=2-Y^2有公共点,即圆心(0,0)到直线的距离≤√(2-y^2)
2.将公式变型得:2=x^2+5/6Y^2+1/6y^2+z^2≥2√(X^2×5/6Y^2)+2√(1/6Y^2×Z^2) 得√6≥√5·xy+yz 不过还是谢谢你追答不好意思,原来提供给你的解答中,在“①.x+②.y+③.z=√5yx+2λx^2+√5xy+zy+2λy^2+yz+2λz^2=2(√5xy+yz)+2λ(x^2+y^2+z^2)=2T+2λ=0”时有错。应该是2T+4λ=0,∴T=-2λ。∵xyz为正实数,∴T的最大值为2√(3/2)=√6。供参考吧。
方法2是条件许可下的简洁解法。供参考啊。
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- 1楼网友:人類模型
- 2021-03-19 18:52
解:这是多元函数条件极值问题,由拉格朗日乘数法
设F(x,y,z)=√5·XY+YZ+k(X^2+Y^2+Z^2-2)
求偏导数
F'x=√5·Y+2kX=0
F'y=√5·X+Z+2kY=0
F'z=Y+2kZ=0
F'k=X^2+Y^2+Z^2-2=0
且已知X>0,Y>0,Z>0
解方程组得极大值点:
X =√30/6, Y = 1, Z =√6/6, k =-√6/2
T=√5·XY+YZ的最大值
Tmax=√5·√30/6*1+1*√6/6=√6
设F(x,y,z)=√5·XY+YZ+k(X^2+Y^2+Z^2-2)
求偏导数
F'x=√5·Y+2kX=0
F'y=√5·X+Z+2kY=0
F'z=Y+2kZ=0
F'k=X^2+Y^2+Z^2-2=0
且已知X>0,Y>0,Z>0
解方程组得极大值点:
X =√30/6, Y = 1, Z =√6/6, k =-√6/2
T=√5·XY+YZ的最大值
Tmax=√5·√30/6*1+1*√6/6=√6
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