实数x,y有x^2-4xy+20y^2=3,求x+y的取值范围
主要内容:
本文通过换元法和导数法,介绍已知实数x,y有x^2-4xy+20y^2=3,求x+y取值范围的主要步骤。
※.换元法计算法
设x+y=t,则y=t-x,代入已知有:
x^2-4 (t-x)x/f+20(t-x)^2=3
x^2-4(t-x)x+20(t-x)^2=3,化简可为:
25x^2-44tx+20t^2-3=0
对于x的一元二次方程有解,则:
(44t)^2-4*25*(20t^2-3)≥0,
-16t^2+75≥0,
即16t^2≤75,则:
-5√3/4≤t≤5√3/4。
※.导数计算法
设x+y的最值=t,即:
x+y =t,两边同时对x求导,有:
1+y’=0,则y’=-1.
则已知条件对x的导数与此导数结果相同,
对已知方程,有隐函数求导得:
2x-4 (y+xy’)+40yy’=0
2x-4y+(40y-4x)y’=0,将y’=-1代入有:
2x-4y-(40y-4x)=0,
即3x=22y,代入已知方程中,有:
(22y/3)^2-4*(22y*y/3)+20y^2=3
所以y^2=3*9/400,
则:y=±3√3/20,
所以x+y的最大值=(22/3+1)* 3√3/20=5√3/4,
同理,x+y的最小值=-5√3/4。