如何选择两个数字,其平方根的总和是最小的,知道这两个数的乘积是?

如何选择两个数字,其平方根的总和是最小的,知道这两个数的乘积是?
Anonim

回答:

#X = Y = SQRT(a)中#

说明:

#x * y = a => x * y - a = 0#

#f(x,y)= sqrt(x)+ sqrt(y)“很小”#

#“我们可以使用拉格朗日乘数L:”#

#f(x,y,L)= sqrt(x)+ sqrt(y)+ L(x * y-a)#

#“得出产量:”#

#{df} / dx = 1 /(2 * sqrt(x))+ L * y = 0#

#{df} / dy = 1 /(2 * sqrt(y))+ L * x = 0#

#{df} / {dL} = x * y-a = 0#

#=> y = a / x#

#=> {df} / dy = 1 /(2 * sqrt(a / x))+ L * x = 0#

#= sqrt(x)/(2 * sqrt(a))+ L * x = 0#

#=> {df} / dx = 1 /(2 * sqrt(x))+ L * a / x = 0#

#=> sqrt(x)/ 2 + L * a = 0“(乘以x”!=“0后)”#

#=> L = - sqrt(x)/(2 * a)#

#=> sqrt(x)/(2 * sqrt(a)) - sqrt(x)* x /(2 * a)= 0#

#=> 1 /(2 * sqrt(a)) - x /(2 * a)= 0#

#=> x = sqrt(a)#

#=> y = sqrt(a)#

#=> L = -a ^(1/4)/(2 * a)<0 =>“最小”#

#“现在我们仍然需要检查x = 0.”#

#“这是不可能的,因为x * y = 0然后。”#

#“所以我们有独特的解决方案”#

#X = Y = SQRT(a)中#

回答:

我将尝试引导您完成下面的解决方法。

说明:

我们在找什么?

两个数字。让我们给他们起名字, #X##Y#.

重读问题。

我们希望将平方根的总和最小化。

这告诉我们两件事

(1)两个数字都是非负的(避免想象)

(2)我们感兴趣的是 #sqrtx + sqrty#

重读问题。

我们也被告知产品 #X##Y##一个#.

谁选择 #一个#?

一般来说,如果练习说的话 #一个# 要么 #B# 要么 #C#,我们将这些作为其他人给出的常数。

所以我们可能会被告知“的产物 #X##Y##11#'

或“的产物 #X##Y##124#'.

我们要立刻解决所有这些问题 #XY = A# 一些常数 #一个#.

所以,我们想做 #sqrtx + sqrty# 保持尽可能小 #XY = A# 一些常数 #一个#.

这看起来像一个优化问题,它就是一个。所以我想要一个变量的函数来最小化。

#sqrtx + sqrty# 有两个变量, #X##Y#

#XY = A# 还有两个变量, #X##Y# (记得 #一个# 是一个常数)

所以 #y = a / x#

现在我们要最小化:

#f(x)= sqrtx + sqrt(a / x)= sqrtx + sqrta / sqrtx#

找到导数,然后找出关键数字并测试关键数字。完成后找到 #Y#.

#f'(x)=(x-sqrta)/(2x ^(3/2))#

危急 #sqrta#

#f'(x)<0# 对于 #x <sqrta##f'(x)> 0# 对于 #x> sqrta#所以 #F(sqrta)# 是最低限度的。

#x = sqrta##y = a / x = sqrta#

回答:

#2 root(4)(a)#

说明:

我们知道 #x_i> 0# 我们有

#(x_1 x_2 cdots x_n)^ { frac {1} {n}} le frac {x_1 + x_2 + cdots + x_n} {n}#

然后

#x_1 + x_2 ge 2 sqrt(x_1 x_2)# 然后

#sqrtx_1 + sqrt x_2 ge 2 root(4)(x_1x_2)#

#x_1x_2 = a# 然后

#sqrtx_1 + sqrt x_2 ge 2 root(4)(a)#