均值定理公式_均值定理四个基本公式
各位观众,今日我们来深入探讨一下均值定理中另一道极为经典的题目。
我们来思考这样一个问题:当两个数的和是一个固定值时,我们如何求得它们的乘积的最大值?已知 x 的取值范围在[-2,5]之间,而 y 则是 2 加上 x 的结果。由于 x 的范围限制在[-2,5],那么 2+x 必然是正数,同时 5-x 也为正数,我们正是要寻找这两个正数相乘的最大值。
在解题过程中,你是否发现了什么规律?这两个数作为正数,它们的和却是一个恒定的数值。回想起均值定理,你是否记得 a²+b²≥2ab?还有一个它的变式,即 a、b≤(a+b)²/2。这个公式告诉我们两个数的乘积是小于或等于它们和的一半的平方。
这道题目正是基于这样的数学原理。看这个表达式 y,它等于什么呢?是 (2+x) 乘以 (5-x)。这两个数都是正数,并且它们之间存在相乘的关系,而它们的和是一个定值。我们可以利用 a×b≤(a+b)²/2 这个不等式来求解。
进一步地,通过计算,我们可以发现这两个数的和消去后,y 的值变为 7/2 倍的平方,即 49/4。这就意味着 y 的最大值是 49/4。那么,何时能够取得这个最大值呢?答案是当且仅当 a=b 时。将这个条件应用到我们的题目中,就是 2x=7,即 x=7/2 时,y 能够达到其最大值 49/4。这就是解决两个数的和为定值时求它们乘积最大值的问题的方法。