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当a+b=√15时, 计算ab最大值的步骤

已知a+b=√15,求ab的最大值

主要内容:

本文详细介绍通过代入法、三角换元法、判别式法、中值替换法、不等式法、几何数形法、构造函数等方法计算ab在a+b=√15条件下的最大值。

思路一:直接代入法

根据已知条件,替换b,得到关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。

ab

=a(√15-a)

=-a^2+√15*a

=-(a-√15/2)^2+15/4,

则当a=√15/2时,ab有最大值为15/4。

思路二:判别式法

设ab=p,得到b=p/a,代入已知条件关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。

a+b=√15,

a+p/a=√15,

a^2-√15a+p=0,对a的二次方程有:

判别式△=15-4p≥0,即:

p≤15/4,

此时得ab=p的最大值=15/4。

思路三:三角换元法

将ab表示成三角函数,进而得ab的最大值。

由a+b=√15,要求ab的最大值,不妨设a,b均为正数,

设a=√15(cost)^2,b=√15(sint)^2,则:

a=√15(cost)^2,b=√15(sint)^2,代入得:

ab=√15(cost)^2*√15(sint)^2,

=15/4*(sin2t)^2,

当sin2t=±1时,ab有最大值=15/4。

思路四:中值代换法

设a=√15/2+t,b=√15/2-t,则:

a=(√15/2+t),b=(√15/2-t)

此时有:

ab=(√15/2+t)*(√15/2-t)

=(15/4-t^2)。

当t=0时,即:ab≤15/4,

则ab的最大值为15/4。

思路五:不等式法

当a,b均为正数时,则:

∵a+b≥2ab,

∴(a+b)^2≥4ab,

15≥4*ab,

即:ab≤15/4,

则ab的最大值为15/4。

思路七:构造函数法

设函数f(a,b)=ab-λ(a+b-√15),

则偏导数f'a=b-λ,f'b=a-λ,

f'λ=a+b-√15。

令f'a=f'b=f'λ=0,则:

b=λ,a=λ。进一步代入得:

λ+λ=√15,即λ=√15/2.

则有a=√15/2,b=√15/2.

ab的最大值=√15/2*√15/2=15/4。

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