求x>0时,x/(2x²-6x+7)的最大值

天山幽梦 2024-07-08 12:58:46
主要内容:

通过不等式公式法、导数法、判别式法,介绍x在取正数时,代数式x/(2x²-6x+7)的最大值。

主要公式:

1.正数a,b有不等式公式:a+b≥2√ab;

2.函数商的导数公式(u/v)'=(u'v-uv')/v²。

※:不等式法

x/(2x²-6x+7),分子分母同时除以x得:

=1/(2x+7/x-6)。

∵x>0,则1/x>0,可用不等式公式,

∴2x+7/x≥2√14,

此时代数式y=x/(2x²-6x+7)有最大值,即:

ymax=1/(2√14-6)

=(√14+3)/10。

※:判别式法

设:y=x/(2x²-6x+7)

则:2yx²-6yx+7y-x=0

2yx²-(6y+1)x+7y=0,

对x的二次方程有正数解,则判别式△≥0.

对于本题:

判别式△=(6y+1)²-56y²≥0,即:

(1)当6y+1≥2√14y时,有:

(6-2√14)y≥-1,

则:y≤(√14+3)/10。

(2)当6y+1≤-2√14y时,有:

(6+2√14)y≤-1,

此时求解的y小于(1)中的情况,即得:

代数式的最大值为(√14+3)/10。

※:导数法

设:y=x/(2x²-6x+7),对函数求导得:

dy/dx

=[2x²-6x+7-x(4x-6) ]/( 2x²-6x+7)²

=-(2x²-7)/( 2x²-6x+7)²

令dy/dx=0,则:

2x²-7=0,即x=√14/2,x的负值舍去。

讨论情况如下:

当x∈(0,√14/2)时,dy/dx>0,此时函数y为增函数;

当x∈[√14/2,+∞]时,dy/dx<0,此时函数y为减函数。

所以当x=√14/2时,函数y取到最大值,即:

ymax

=f(√14/2)

=√14/2/[2*(√14/2)²-6*√14/2+7]

=(√14+3)/10。

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