高中:给出x,y的不等式求x y的值?关键在于如何构建函数
2023-05-03 来源:飞速影视
原题
原题:已知实数x,y满足3x-y≤ln(x 2y-3) ln(2x-3y 5),则x y=?
图一
题中只给出了一个关于x,y的不等式,想导出x y的值是非常困难的,那这道题该如何解决呢?关键在于函数的构建。
构建函数
在构建函数之前,还要将所要得出的结果用字母的形式表示出来,简化计算。
令x 2y-3=m,2x-3y 5=n,m>0,n>0,则x=(3m 2n-1)/7,y=(2m-n 11)/7,3x-y=m n-2,x y=(5m n 10)/7。
不等式3x-y≤ln(x 2y-3) ln(2x-3y 5)可变形为m n-2≤ln(mn),即e^(m n-2)≤mn。
根据基本不等式有:e^(m n-2)≤mn≤(m n)^2/4。
上述就是由给出的已知所得,要想求出x y的值,就要求出m和n的值。通过基本不等式,我们知道m和n只有等号成立的时候才能得出m和n的关系,所以这里就需要就构建一个函数,而这个函数就是从不等式e^(m n-2)≤mn≤(m n)^2/4出发。
令m n=t,t>0,则有函数e^(t-2)-t^2/4≤0,设h(t)=e^(t-2)-t^2/4——这个就是构造的函数。
那构造函数的目的是什么呢?构造函数的目的就是从这个构造出的函数本身去挖掘已知,从而得出结论。
挖掘构造出来的函数存在的已知
⑴要想研究一个函数,就要先知道函数的变化。
所以对函数h(t)=e^(t-2)-t^2/4,t>0求导,则h'(t)=e^(t-2)-t/2。
对于一次导数h'(t)=e^(t-2)-t/2很难判断出于0大小关系,所以我们还要对一次导数h'(t)=e^(t-2)-t/2再次求导。
二次导数h"(t)=e^(t-2)-1/2,令二次导数h"(t)=0,得到t=2-ln2。
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