为了解决求最大值和最小值的问题,我们介绍一条代数定理,通过下面的具体例题进行讲解。
题:把一个数分成两部分,使它们的乘积最大。
解:设这个数是a,分成的两部分表示成:
这里的x 表示的是每一部分和a 的半数之间的差值。两部分的乘积是:
很明显,x 的值越小,两部分的差值越大,两部分的乘积也越大。当x 的值是零的时候,也就是都等于a 的一半时,它们的乘积最大。
由此可知,这个数应该平分。因此,相加和一定的两个数,相等的时候它们的乘积才会最大。
如果是三个数呢,什么时候的乘积最大?
题:把一个数分成三部分,使它们的乘积最大。
解:我们按照上一道题的解法,来分析这道题。假设把a 分成三部分,每一部分都不等于,肯定有一部分大于,设这一部分是:
设较小的那一部分是:
由于x 和y 都是正数,那么,剩余的第三部分就是:
和这两个数的和等于和的和,但与的差(x-y)却小于与的差(x+y)。由上道题的结论可知:
的乘积大于后两部分和的乘积。
如果把和变为和,第三部分不变,乘积就会相应地变大了。
假设其中的一部分是,另外的两部分则是:
如果后面这两部分也都是,那么,三部分的乘积会更大,等于:
但是,如果把a 分成不等的三部分,乘积肯定会小于,也就是说,把a平分成三等分时,三个相等的数的乘积最大。
同理可证,四个、五个甚至更多的乘数也适用于这个定理。(www.daowen.com)
下面,我们来看另一种情况。
题:已知x+y=a,为了使xpyq 的值最大,x 和y 的取值分别是多少?
解:也可以这样说,当x 的值是多少时,表达式:
xp(a-x)q
的值最大。
表达式乘以后,得到一个新的表达式:
显然,新的表达式和原来的表达式在同样的时候取得最大值。
我们把刚才得到的新的表达式写成这种形式:
表达式的和是:
也就是说,表达式的和是一个常数。
根据前两道题的结论可知,只有:
中的每个乘数都相等的时候,乘积才最大。
也就是说,只有当
时,取得最大值。
把y=a-x 代入上面的等式,变换形式后得到:
所以,在(x+y)的值一定的情况下,只有当x∶y=p∶q 时,xpyq 的值才最大。
同理可证,在(x+y+z)或者(x+y+z+t)的和一定的情况下,当y∶x∶z=p∶q∶r 或者y∶x∶z∶t=p∶q∶r∶u 的时候,xpyqzr 或者xpyqzrtu 的值最大,等等。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。