函数y=5x(3-x)^2在区间[0,3]上的最大值

天山幽梦 2023-01-08 22:56:59
求函数y=5x(3-x)^2,x∈[0,3]上的最大值主要内容:

本文主要内容是通过不等式法和导数法等,介绍计算函数y=5x(3-x)^2在区间【0,3】上最大值的计算步骤。

※.不等式法

对正数a,b,c,有不等式:

a+b+c≥3*(a*b*c)^(1/3),

当且仅当a=b=c时,不等式取到等号。

不等式变形有:

abc≤[(a+b+c)/3]^3.

对于本题:

y=5x(3-x)^2

=5/2*2x*(3-x)*(3-x)

≤5/2*[(2x+3-x+3-x)/3]^3

=5/2*[(2x+3-x+3-x)/3]^3

=4*5*3^3/27.

当3-x=2x时,即x=1∈[0,3]时取最大值。

ymax

=20。

※.导数法

∵y=5x(3-x)^2

∴y'

=5(3-x)^2-10x(3-x)

=5(x-3)(3x-3).

令y'=0,则x1=3,x2=1.

判断函数的单调性如下:

(1).当x∈[0,1]时,y'>0,此时函数y在区间上为增函数;

(2).当x∈[1,3]时,y'<0,此时函数y在区间上为减函数。

则当x=1时,y有最大值,即:

ymax=f(1)=20.

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