如果F(X)=AX+B/X 老师说当AX=B/X时,函数取得最值,这是如何推导的?
麻烦写下过程。。。。
如果F(X)=AX+B/X 老师说当AX=B/X时,函数取得最值,这是如何推导的?
麻烦写下过程。。。。
不妨先考虑A,B都是正数的情况
考虑在(0,+∞)区间上单调性,设0<x1<x2,
函数递减即f(x1)>f(x2)时,f(x1)- f(x2)>0,也就是说A(x1-x2)+B(1/x1-1/x2)>0,通分移项得A(x1-x2)>B(x1-x2)/(x1x2),因x1<x2,(x1-x2)<0,两边约掉(x1-x2),不等式变号,得到A<B/(x1x2),x1x2<B/A,显然如果x2< ,一定满足不等式,也就能保证函数递减,换句话说就是在(0, )上函数递减。
函数递增时,f(x1)<f(x2)时,f(x1)- f(x2)<0,也就是说A(x1-x2)+B(1/x1-1/x2)<0,通分移项得A(x1-x2)<B(x1-x2)/(x1x2),因x1<x2,(x1-x2)<0,两边约掉(x1-x2),不等式变号,得到A>B/(x1x2),x1x2>B/A,显然如果x1> ,一定满足不等式,也就能保证函数递减,换句话说就是在( ,+∞)上函数递增。
这样就很明确了,函数在(0, )上函数递减,在( ,+∞)上函数递增,x= 时取正数域最小值。同样可以得到函数在(- ,0)上函数递减,在(-∞,- )上函数递增,x=- 时取负数域最大值。也就是说取最值时 =B/A,Ax=B/x。
A,B都是负数时,推导是类似的,也能得出Ax=B/x。
而A>0,B<0时,(Ax)和(-B/x)都递增,F(x)=Ax+B/x在(-∞,0)和(0,+∞)上递增,无所谓最值。
同样地而A<0,B>0时,(Ax)和(-B/x)都递减,F(x)=Ax+B/x在(-∞,0)和(0,+∞)上递减,也无所谓最值。
这要看A、B两数的等号来定,AB同为正、同为负是成立的
AB正负号正反应不成立
设A>0 B>0
y=Ax 是严格增函数
y=B/x 是严格减函数
在座标系作个画就容易看出
两函数相加时,相交点为相加函数的最小值
当然AX=B/x
当AB符号相反时,显然AX不可能等于B/X
(1)
(a-b)²=a²-2ab+b²完全平方公式 你该知道吧
又因为(a-b)²≥0 ==>a²-2ab+b²≥0 ==>a²+b²≥2ab
因为当a=b时 (a-b)²=0 ==>当a=b时, 不等式a²+b²≥2ab中x取=号
(2)
用x y分别替换a²和b² ==>x+y≥2√x *√y =2√xy (这里x≥0 y≥0)
同理当x=y时, 不等式x+y≥2√xy中x取=号
(3)
我们现在讨论x>0时 F(x)=AX+B/X
对F(X)=AX+B/X我们 把AX看成x B/X看成y
所以F(X)=AX+B/X≥2√AX*(B/X)=√AB (√AB也就是x>0时 F(x)=AX+B/X的最小值)
由前面推出的结论当AX=B/X取等号
也就是x>0时 对于F(x)=AX+B/X 当AX=B/X取等号