三个正数的算术 几何平均不等式 根本不会做题 求教学

如题所述

从原理上来说:

1、问题中要出现三个变动中的正数;
2、这三个数可能会在某些条件下相等;
3、它们的和(或积)是定值;
4、要求的是它们的积(或和)的最大(相应地,最小)值。

一个常用的技巧是,可能问题中的数只有两个,但是又不适用两个正数的平均不等式。这时可以考虑把其中一个数“劈开”:将和式中的一个数二等分。例如:

1、已知正数X、Y满足X+4Y=1,求XY^2的最大值。

分析:条件中的正数只有两个(X和Y),但求的是XY^2,于是两个正数的平均不等式不适用(因为只能得到XY),考虑使用三个数的不等式。为此,我们将寻求三个正数A、B、C,使得:

A+B+C = X+4Y——因为条件的形式是“和为定值”;
ABC是XY^2的一个常数倍——一般不能预先假设ABC=XY^2,而需要留有一定调整余地;
A、B、C可能取等值——否则不等式无法取等号。

这样,因为在最后的乘积中Y出现了两次(即,把XY^2视作X*Y*Y),所以可以尝试将条件中出现的4Y分解为2Y+2Y:

A=X,B=C=2Y

则A+B+C=1。由三个正数的平均不等式,

ABC<=((A+B+C)/3)^3=1/27

而ABC=4XY^2,所以

XY^2<=1/108

等号成立当且仅当A=B=C,或者等价地,X=2Y。由此解得,当X=1/3,Y=1/6时,XY^2达到上述最大值。

有时则需要利用一些已知的恒等式。例如:

2、设X是正数,求X+(4/X^2)的最小值。

分析:变数只剩一个了!注意到,要求的是一个和,为了利用平均不等式,我们希望找到一个积的条件。因此,我们可以“无中生有”地利用恒等式:

(X/2)*(X/2)*(4/X^2)=1——因为分母上有X^2,所以必需用两份的X将它抵消,以取得常数。

于是,取三个正数为

A=B=X/2,C=4/X^2

此时,ABC=1,而A+B+C=X+(4/X^2)。于是,利用平均不等式,

A+B+C >= 3*(ABC)^(1/3) = 3

当A=B=C,即X=2时取得最小值
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2012-08-02
少年,拿个例子来嘛。
第2个回答  2020-04-19
从原理上来说:
1、问题中要出现三个变动中的正数;
2、这三个数可能会在某些条件下相等;
3、它们的和(或积)是定值;
4、要求的是它们的积(或和)的最大(相应地,最小)值。
一个常用的技巧是,可能问题中的数只有两个,但是又不适用两个正数的平均不等式。这时可以考虑把其中一个数“劈开”:将和式中的一个数二等分。例如:
1、已知正数X、Y满足X+4Y=1,求XY^2的最大值。
分析:条件中的正数只有两个(X和Y),但求的是XY^2,于是两个正数的平均不等式不适用(因为只能得到XY),考虑使用三个数的不等式。为此,我们将寻求三个正数A、B、C,使得:
A+B+C
=
X+4Y——因为条件的形式是“和为定值”;
ABC是XY^2的一个常数倍——一般不能预先假设ABC=XY^2,而需要留有一定调整余地;
A、B、C可能取等值——否则不等式无法取等号。
这样,因为在最后的乘积中Y出现了两次(即,把XY^2视作X*Y*Y),所以可以尝试将条件中出现的4Y分解为2Y+2Y:
A=X,B=C=2Y
则A+B+C=1。由三个正数的平均不等式,
ABC<=((A+B+C)/3)^3=1/27
而ABC=4XY^2,所以
XY^2<=1/108
等号成立当且仅当A=B=C,或者等价地,X=2Y。由此解得,当X=1/3,Y=1/6时,XY^2达到上述最大值。
有时则需要利用一些已知的恒等式。例如:
2、设X是正数,求X+(4/X^2)的最小值。
分析:变数只剩一个了!注意到,要求的是一个和,为了利用平均不等式,我们希望找到一个积的条件。因此,我们可以“无中生有”地利用恒等式:
(X/2)*(X/2)*(4/X^2)=1——因为分母上有X^2,所以必需用两份的X将它抵消,以取得常数。
于是,取三个正数为
A=B=X/2,C=4/X^2
此时,ABC=1,而A+B+C=X+(4/X^2)。于是,利用平均不等式,
A+B+C
>=
3*(ABC)^(1/3)
=
3
当A=B=C,即X=2时取得最小值
第3个回答  2020-02-07
从原理上来说:
1、问题中要出现三个变动中的正数;
2、这三个数可能会在某些条件下相等;
3、它们的和(或积)是定值;
4、要求的是它们的积(或和)的最大(相应地,最小)值。
一个常用的技巧是,可能问题中的数只有两个,但是又不适用两个正数的平均不等式。这时可以考虑把其中一个数“劈开”:将和式中的一个数二等分。例如:
1、已知正数X、Y满足X+4Y=1,求XY^2的最大值。
分析:条件中的正数只有两个(X和Y),但求的是XY^2,于是两个正数的平均不等式不适用(因为只能得到XY),考虑使用三个数的不等式。为此,我们将寻求三个正数A、B、C,使得:
A+B+C
=
X+4Y——因为条件的形式是“和为定值”;
ABC是XY^2的一个常数倍——一般不能预先假设ABC=XY^2,而需要留有一定调整余地;
A、B、C可能取等值——否则不等式无法取等号。
这样,因为在最后的乘积中Y出现了两次(即,把XY^2视作X*Y*Y),所以可以尝试将条件中出现的4Y分解为2Y+2Y:
A=X,B=C=2Y
则A+B+C=1。由三个正数的平均不等式,
ABC<=((A+B+C)/3)^3=1/27
而ABC=4XY^2,所以
XY^2<=1/108
等号成立当且仅当A=B=C,或者等价地,X=2Y。由此解得,当X=1/3,Y=1/6时,XY^2达到上述最大值。
有时则需要利用一些已知的恒等式。例如:
2、设X是正数,求X+(4/X^2)的最小值。
分析:变数只剩一个了!注意到,要求的是一个和,为了利用平均不等式,我们希望找到一个积的条件。因此,我们可以“无中生有”地利用恒等式:
(X/2)*(X/2)*(4/X^2)=1——因为分母上有X^2,所以必需用两份的X将它抵消,以取得常数。
于是,取三个正数为
A=B=X/2,C=4/X^2
此时,ABC=1,而A+B+C=X+(4/X^2)。于是,利用平均不等式,
A+B+C
>=
3*(ABC)^(1/3)
=
3
当A=B=C,即X=2时取得最小值
第4个回答  2012-08-03
问清楚点!

三个正数的算术 几何平均不等式 根本不会做题 求教学
1、已知正数X、Y满足X+4Y=1,求XY^2的最大值。分析:条件中的正数只有两个(X和Y),但求的是XY^2,于是两个正数的平均不等式不适用(因为只能得到XY),考虑使用三个数的不等式。为此,我们将寻求三个正数A、B、C,使得:A+B+C = X+4Y——因为条件的形式是“和为定值”;ABC是XY^2的...

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