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數量關係考試:均值不等式在極值問題中的應用

【導讀】

中公事業單位為幫助各位考生順利通過事業單位招聘考試!今天為大家帶來數量關係考試:均值不等式在極值問題中的應用。

均值不等式是數量關係中一個非常好用的公式, 特別是在解決極值問題時, 直接利用均值不等的推論比其它方法要方便許多, 下面來給大家介紹均值不等式在極值問題中的應用。 希望大家認真學習, 為事業單位考試做好充足的準備。

解題過程中, 我們更多應用的是均值不等式的推論, 下面我們來看一下均值不等式的具體應用。

2、均值不等式的應用

(1)和一定, 求積的最大值

例題:若兩個自然數之和為10, 求這兩個自然數積的最大值?

解析:兩個自然數和是10, 情況數不是很多, 我們可以依次寫出來, 分別是1+9=10、2+8=10、3+7=10、4+6=10、5+5=10, 一共五種情況, 這五種情況的乘積分別是1×9=9、2×8=16、3×7=21、4×6=24、5×5=25, 不難發現兩個數和為定值時, 隨著這兩個數越來越接近, 這兩個數的乘積就越來越大,

當這兩個數相等時取到最大值, 所以說對於此題, 當這兩個數均取5的時候, 取到最大值25, 即102/4, 符合均值不等式的推論, 以後可以直接應用。

例題:用60米長的鐵板圍成一個矩形雞窩, 問這個雞窩的面積最大為多少平方米?

A.900 B.625 C.500 D.225

答案:D

解析:題幹提供的資訊為矩形的周長一定, 求矩形的面積最大是多少, 即為長和寬的和一定, 求長乘以寬的最大值為多少, 符合均值不等式的推論, 直接應用。 周長是60米, 也就是說長加上寬為30米, 則當長=寬=15米時, 矩形的面積可以取到最大值, 為302/4=225平方米, 選擇D。

(2)一元二次函數求極值

以前我們學過許多一元二次函數求極值的方法, 有公式法、多因式分解法、求導法等等, 但我們都清楚, 這些方法相對來講比較複雜,

現在我們來用均值不等式來求一元二次函數的極值, 大家對比一下, 會簡單很多。

例題:某旅行團去外地旅遊, 30人起組團, 每人單價800元。 旅行社對超過30人的團隊給予優惠, 即旅行團每增加一人, 每人的單價就降低10元。 當旅行團的人數為多少時, 旅行社可以獲得最大營業額?

解析:分析題幹, 我們發現旅行社的營業額隨著人數的增加和單價的變化而變化, 因此我們可以設, 超過30人的團隊增加了x人, 則每個人的單價就變成了(800-10x)元, 因此總的營業額用f(x)表示為, f(x)=(30+x)(800-10x), 也就是一元二次函數, 求最大營業額, 即求一元二次函數的最大值。 對應均值不等式的推論我們發現求兩個數乘積的最大值, 要滿足兩個數的和為定值,

但我們發現30+x+800-10x=830-9x, 不為定值, 我們想用均值不等式, 把兩個數的和變為定值即可, 因此可以變為f(x)=10(30+x)(80-x), 這樣30+x+80-x=110, 和為定值, 因此當30+x=80-x時, 可以取到最大值, 此時x=25, 人數為55人時旅行社可取到最大營業額。

例題:將進貨單價為90元的某商品按100元一個出售時, 能賣出500個, 已知這種商品如果每個漲價1元, 其銷售量就會減少10個, 為了獲得最大利潤, 售價應定為( )元。

A.110 B.120 C.130 D.150

答案:B

解析:設商品每個漲價x元, 每個利潤為(10+x), 則銷售量為(500-10x)個, 因此利潤為f(x)=(10+x)(500-10x)=10(10+x)(50-x), 則有10+x+50-x=60為定值, 因此當10+x=50-x時, 能取到最大利潤, 此時x=20, 則售價為120元, 選擇B。

以上為均值不等式在極值問題中的應用, 希望對大家有多幫助。

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