已知a+b=1,求ab的最大值

天山幽梦 2024-01-07 00:04:25

已知a+b=1,求ab的最大值

主要内容:

本文详细介绍通过代入法、三角换元法、判别式法、中值替换法、不等式法等方法计算ab在a+b=1条件下的最大值。

思路一:直接代入法

根据已知条件,替换b,得到关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。

ab

=a(1-a)

=-a^2+a

=-1(a-1/2)^2+1/4,

则当a=1/2时,ab有最大值为1/4。

思路二:判别式法

设ab=p,得到b=p/a,代入已知条件关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。

a+b=1,

a+p/a=1,

a^2-a+p=0,对a的二次方程有:

判别式△=1-4p≥0,即:

p≤1/4,

此时得ab=p的最大值=1/4。

思路三:三角换元法

将ab表示成三角函数,进而得ab的最大值。

由a+b=1,要求ab的最大值,不妨设a,b均为正数,

设a=(cost)^2,b=(sint)^2,则:

a=(cost)^2,b=(sint)^2,代入得:

ab=(cost)^2*(sint)^2,

=1/4*(sin2t)^2,

当sin2t=±1时,ab有最大值=1/4。

思路四:中值代换法

设a=1/2+t,b=1/2-t,则:

此时有:

ab=(1/2+t)(1/2-t)

=(1/4-t^2)。

当t=0时,即:ab≤1/4,

则ab的最大值为1/4。

思路五:不等式法

当a,b均为正数时,则:

∵a+b≥2√ab,

∴(a+b)^2≥4*ab,

1≥4*ab,

即:ab≤1/4,

则ab的最大值为1/4。

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