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极值问题1

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极值问题1

已知x+y+z=1,求xyz(y+z)的最值

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  • 2006-10-30 17:47:10
    楼上的方法,在下佩服.我这里给出一个初等的方法.  sin^2(α)表示   sinα的平方
    x+y+z=1  (x、y、z≥0)
    则可设  x=(1-z)sin^2(α)  y=(1-z)cos^2(α)  则 
      xyz(y+z)
    =sin^2(α)cos^2(α)*z*(1-z)^3
    =1/4 * sin^2(2α)*z*(1-z)^3
    ≤1/4 * z * (1-z)^3
    =1/12 *3z*(1-z)^3
    ≤1/4 *四次根号下[(3z+ 1-z + 1-z + 1-z)/4]^4
    =27/1024
    取等号时的条件:x=y , 3z=1-z  
    即  z=1/4  , x=y=3/8   xyz(y+z)=27/1024
    不好意思啊,阁下的过程我确实是白看,我才高三,但是我求出来的最大值怎么比你的最大值大一点点啊?阁下莫非算错了点什么?

    g***

    2006-10-30 17:47:10

其他答案

    2006-10-29 02:08:24
  •   我用拉格朗日法解出来一个最大值9/1024,如果是中学生的话,就当白看吧。
    求xyz(y+z)的最值, 相当于求f(x)=ln[xyz(y+z)]的最值,而
    f(x,y,z) = ln(x) + ln(y) + ln(z) + ln(y+z)
    在约束条件 x+y+z=1 下有拉格朗日量
    L(x,y,z) = f(x,y,z) + s(1-x-y-z)
    于是有
    L'x = 1/x - s = 0
    L'y = 1/y + 1/(y+z) - s = 0
    L'z = 1/z + 1/(y+z) - s = 0
    解得
    x_0 = 1/s , y_0 = z_0 = 3/(2s)
    而
    L''xx = -1/x^2, L''yy = -1/y^2 - 1/(y+z)^2,
    L''zz = -1/z^2, L''xy = L''xz = L''yx = L''zx = 0
    L''yz = L''zy = -1/(y+z)^2
    于是有L的二阶二次型负定, 所以L有最大值
    将x_0,y_0,z_0代入x+y+z=1有
    s = 1/4
    于是有
    x_0 = 1/4 , y_0 = z_0 = 3/8
    xyz(y+z)的最大值为 9/1024
    补充:就是哦,最后一步算错了,分子是3个3连乘,我少算了一个。
      惭愧惭愧~~ 最大值是 27/1024 不过,楼下好像也有个问题吧? 是x=1/4,y=z=3/8才能够得到 xyz(y+z)=27/1024的答案的,z=1/4,x=y=3/8得到的xyz(y+z)=45/2048,注意到y,z的对称性,也不应该是x=y而不是y=z。
      对吧?。

    E***

    2006-10-29 02:08:24

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