本文通过二次函数图像法、均值不等式法和函数导数法,介绍已知当0<x<1时,求函数y=x(1-4x)的最大值的主要步骤。
※.二次函数图像法因为y=x(1-4x),所以y=1x-4x^2=-4x^2+1x,
其对称轴x=b/2a=-1/2*(-4)=1/8∈(0,1),
该二次函数的开口向下,所以在对称轴处取得最大值,则:
ymax=f(1/8)
=(1/8)*(1-4*1/8)=1/16.
※.均等不等式法由不等式ab≤(a+b)^2,a,b∈R+知:
y=x(1-4x)=(1/4)*4x*(1-4x)
≤(1/4){[4x+(1-4x)]/2}^2
=(1/4)*(1/2)^2=1/16,
此时4x=1-4x,即x=1/8∈(0,1),
所以函数y的最大值为1/16。
※.单调函数法∵y=x(1-4x),∴y=1x-4x^2,对x求导有:
dy/dx=1-2*4x,令dy/dx=0,则:
1-2*4x=0,此时x=1/8,且有:
(1)当x∈(0,1/8)时,dy/dx>0,函数为增函数;
(2)当x∈[1/8,1)时,dy/dx≤0,函数为减函数。
则当x= 1/8时,y取最大值,此时ymax=1/16。