Câu hỏi:

46 lượt xem
Tự luận

Tìm hai số không âm a và b có tổng bằng 10 sao cho:

a) Biểu thức ab đạt giá trị lớn nhất;

b) Tổng các bình phương của chúng đạt giá trị nhỏ nhất;

c) Biểu thức ab2 đạt giá trị lớn nhất.

Xem đáp án

Lời giải

Hướng dẫn giải:

Ta có a + b = 10, suy ra b = 10 – a.

Vì a, b ≥ 0 nên 10 – a ≥ 0, suy ra a ≤ 10.

a) Ta có ab = a(10 – a) = – a2 + 10a.

Xét hàm số H(a) = – a2 + 10a với a ∈ [0; 10].

Đạo hàm H'(a) = – 2a + 10. Trên khoảng (0; 10), H'(a) = 0 khi a = 5.

H(0) = 0; H(5) = 25; H(10) = 0.

Do đó, max0;10Ha=25 tại a = 5.

Với a = 5 thì b = 10 – 5 = 5.

Vậy biểu thức ab đạt giá trị lớn nhất bằng 25 khi a = b = 5. 

b) Ta có a2 + b2 = a2 + (10 – a)2 = 2a2 – 20a + 100.

Xét hàm số S(a) = 2a2 – 20a + 100 với a ∈ [0; 10].

Đạo hàm S'(a) = 4a – 20. Trên khoảng (0; 10), S'(a) = 0 khi a = 5.

S(0) = 100; S(5) = 50; S(10) = 100.

Do đó, min0;10Sa=50 tại a = 5.

Vậy tổng các bình phương của hai số a và b đạt giá trị nhỏ nhất bằng 50 khi a = b = 5.

c) Ta có ab2 = a(10 – a)2 = a3 – 20a2 + 100a.

Xét hàm số T(a) = a3 – 20a2 + 100a với với a ∈ [0; 10].

Đạo hàm T'(a) = 3a2 – 40a + 100. Trên khoảng (0; 10), S'(a) = 0 khi a = 103.

T(0) = 0; T103=400027; T(10) = 0.

Do đó, max0;10Ta=400027 tại a = 103.

Với a = 103 thì b=10103=203.

Vậy biểu thức ab2 đạt giá trị lớn nhất bằng 40003 tại a=103,  b=203.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ