Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Minimum

282
Csatoltam képet.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

2
Miután végigcsináltam biztos vagyok benne, hogy van egyszerűbb megoldás is, mert ez jó bonyolult lett, és fordított sorrendben jöttek ki az eredmények, mint ahogy kérdezte a feladat. (Biztos oka volt annak, hogy olyan sorrendben kérdezte.) De most már elküldöm :)

`xy=50`
Mivel `x > y`, ezért `x > sqrt50`
`y=50/x`
A kifejezés:
`f(x)=(x^2+50^2/x^2)/(x-50/x)=(x^4+50^2)/(x^3-50x)`
A minimumához deriválni kell:
`d/dx f(x)=(4x^3(x^3-50x)-(x^4+50^2)(3x^2-50))/(x^3-50x)^2=(x^6-150x^4-7500x^2+125000)/(x^2(x^2-50)^2)`
Jó lenne még valahogy szorzattá alakítani a számlálót is...
`=((x^2)^3-3·50(x^2)^2-3·50^2x^2+50^3)/(x^2(x^2-50)^2)`
Nagyon gyanús a számlálóban az a sok 50. Ha pluszok lennének a mínusz helyett, akkor `(x^2+50)^3` lenne éppen a számláló, szóval `x^2=-50` lenne a zérushelye (ami persze csak komplex számként értelmes...). Azért ez szöget üt az ember fejében és gyorsan ki lehet számolni, hogy ha `x^2` helyébe -50 kerül, akkor most is 0 a számláló. Ami azt jelenti, hogy ki lehet emelni `(x^2+50)`-et.
`=((x^2+50)(x^4-4·50x^2+50^2))/(x^2(x^2-50)^2)`
Még lehetne tovább is menni a szorzattá alakításban, de már elég ez is. Ez a derivált, ahol nulla az értéke, ott lehet szélsőértéke `f(x)`-nek. A nevező pozitív, az nem számít. A számlálóból pedig az első tényező mindig pozitív, csak a második számít.
`x^4-4·50x^2+50^2=0`
Legyen `z=x^2 > 50`
`z^2-4·50z+50^2=0`
`z_(12)=(200+-sqrt(16·50^2-4·50^2))/2=100+-50sqrt3`
Mivel `z > 50`, csak a pluszos gyök lehetséges:
`z=100+50sqrt3`
Mivel a `z`-s másodfokú kifejezés egy felül nyitott parabola, és ez a második gyöke, az érték negatívból pozitívba megy át, tehát a függvénynek itt minimuma van.
`x=sqrt(100+50sqrt3)`

Csak azért, hogy szebb legyen, az ilyen dupla-gyökös dolgokat át lehet alakítani egy gyökössé:
`sqrt(100+50sqrt3)=a+b·sqrt3`
`100+50sqrt3=a^2+2ab·sqrt3+3b^2`
vagyis `2ab=50` és `a^2+3b^2=100`
Ennek pedig ránézésre `a=b=5` megoldása...

Vagyis:
`x=5+5sqrt3`
`y=50/x=50/(5+5sqrt3)=(50(5-5sqrt3))/(25-75)=5sqrt3-5`

A minimum értéke:
`x^2+y^2=(100+50sqrt3)-(50sqrt3-100)=200`
`x-y=10`
Tehát a tört minimális értéke `20`

`x/y=(5sqrt3+5)/(5sqrt3-5)=(sqrt3+1)/(sqrt3-1)=(sqrt3+1)^2/(3-1)=2+sqrt3`
0

Egyszerű megoldás a számtani-mértani közepek egyenlőtlenségével:
(Tegnap is gondoltam már rá, csak rossz irányba indultam el azzal, hogy kiejtettem az első lépésben az `y`-t, és úgy más irányba alakul a dolog...)

`x^2+y^2=(x-y)^2+2xy=(x-y)^2+100`
A tört pedig:
`T=((x-y)^2+100)?(x-y)=(x-y)+100/(x-y)`
`T/10=(x-y)/10+10/(x-y)`
Legyen `z=(x-y)/10`
`T/10=z+1/z`
`T/20=(z+1/z)/2 ≥ sqrt(z·1/z)=1` a számtani-mértani közepek egyenlőtlensége miatt.
Vagyis:
`T ≥ 20`
Tehát 20 a lehetségesw minimum.

Akkor veszi ezt fel, ha `z=1/z`, vagyis `z=1`
`x-y=10`
`xy=50`
amiből `x=5+5sqrt3` jön ki a nagyobbik értéknek, `y` pedig a kisebbik, `5sqrt3-5`

Az `x/y` most se jön ki anélkül, hogy `x` meg `y` meglenne, tehát még mindig van valamilyen másik megoldás is.
0