Το μέγιστο του ελαχίστου

Γρίφοι, Σπαζοκεφαλιές, προβλήματα λογικής, μαθηματικά παιχνίδια, αινίγματα

Συντονιστής: Γιώργος Ρίζος

Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 18049
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Το μέγιστο του ελαχίστου

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR »

Έστω a \in [1,4] . Για τους θετικούς x ,y , είναι : x+y=a . Βρείτε την τιμή του a , για την

οποία το ελάχιστο της παράστασης : (x+\dfrac{1}{x})^2+(y+\dfrac{1}{y})^2 , παίρνει την μέγιστη τιμή του .

Ετικέτες:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18879
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Το μέγιστο του ελαχίστου

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

KARKAR έγραψε: Σάβ Φεβ 19, 2022 7:47 am Έστω a \in [1,4] . Για τους θετικούς x ,y , είναι : x+y=a . Βρείτε την τιμή του a , για την

οποία το ελάχιστο της παράστασης : (x+\dfrac{1}{x})^2+(y+\dfrac{1}{y})^2 , παίρνει την μέγιστη τιμή του .
Δεν νομίζω ότι είναι για τον φάκελο των Διασκεδαστικών Μαθηματικών, αλλά ας είναι.

Η παράσταση ισούται \left (x^2+y^2\right )\left (1+ \dfrac {1}{x^2y^2 } \right ) +4\, (*)

Αλλά a= x+y \le \sqrt 2\sqrt {x^2+y^2} και άρα x^2+y^2 \ge \dfrac {a^2}{2}. Επίσης 2\sqrt {xy} \le x+y=a, άρα \dfrac {1}{x^2y^2} \ge \dfrac {16}{a^4}.

Άρα το δεξί μέλος της (*) είναι \ge \dfrac {a^2}{2}\left (1+ \dfrac {16}{a^4 } \right ) +4 = \dfrac {a^2}{2}+ \dfrac {8}{a^2 }+ 4  με ισότητα όταν x=y = \dfrac {a}{2}.

Βρήκαμε λοιπόν το ελάχιστο, συναρτήσει του a. Με παραγώγιση ή αλλιώς βλέπουμε ότι η συνάρτηση είναι φθίνουσα στο [1,2] και αύξουσα στο [2,4]. Άρα έχει μέγιστο στα άκρα. Εδώ τυχαίνει η τιμή της στα a=1 και a=4 να είναι η ίδια, \dfrac {25}{2}, που είναι το ζητούμενο.
Απάντηση

Επιστροφή στο “Διασκεδαστικά Μαθηματικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 5 επισκέπτες