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[不等式] 美美要的均值求最小值

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kuing posted 2015-5-16 18:48 |Read mode
MεmοΓㄚ 18:03:24
QQ图片20150516183853.png
这个怎么用基本不等式求最值?
话说用导数挺好哒,非要用基本不等式,真麻烦,看在是美美的份上,就写写吧

令 $\sqrt x=t$, $51200/3=p$, $80/3=q$,只要求
\[t^3+\frac pt-qt\]
的最小值。待定 $(0,1)$ 内的系数 $x$,有
\begin{align*}
& t^3+\frac pt-qt \\
={}& xt^3+\frac p{3t}+\frac p{3t}+\frac p{3t} +(1-x)t^3+\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}}+\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}}-qt -2\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}} \\
\geqslant{}& 4\sqrt[4]{xt^3\cdot \left( \frac p{3t} \right)^3} +3\sqrt[3]{(1-x)t^3\cdot \frac{q^3}{27(1-x)}}-qt -2\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}} \\
={}& 4\sqrt[4]{\frac{xp^3}{3^3}}-2\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}},
\end{align*}
取等条件为
\[
\led
xt^3&=\frac p{3t}, \\
(1-x)t^3&=\sqrt{\frac{q^3}{27(1-x)}},
\endled
\]
消 $t$ 后化简得
\[3(1-x)^2p=xq^2,\]
把 $p$, $q$ 的数值代进去,解得
\[x=\frac89,\]
再代回去化简,即得
\[t^3+\frac pt-qt\geqslant \frac{3200}3\sqrt5,\]
所以 $f(x)$ 的最小值就是
\[\frac{3200}3\sqrt5+1380.\]

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爪机专用 posted 2015-5-16 20:35
你们看有没有更简单的均值方法?

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Tesla35 posted 2015-5-16 22:34
回复 2# 爪机专用


    渣

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爪机专用 posted 2015-5-17 03:32
回复 3# Tesla35

给个不渣的解法啊

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其妙 posted 2015-5-20 00:10
你们看有没有更简单的均值方法?
爪机专用 发表于 2015-5-16 20:35
肯定就是这种方法啦,只是写的这么生涩,可以用中文写一下解法思想的。
活着&存在 posted 2015-5-20 09:01
未命名.JPG

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test posted 2015-5-20 14:09
回复 6# 活着&存在

第一行配的系数是通过待定系数求出来的吧?
还有第二行第一个系数是不是错了?
活着&存在 posted 2015-5-20 15:11
回复 7# test


   都 是的,谢谢,不改了,反正就给个方法

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original poster kuing posted 2015-5-20 15:24
回复 8# 活着&存在

嗯,这个待定在计算上应该简单些,nice

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其妙 posted 2015-5-23 23:37
抓住取等条件,用均值逐步降次,

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