x的平方+y的平方=1,求xy的最大值
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x²+y²=1,求xy最大值。
这是一道高中求最值的数学题,解答方法很多:可以采取代数方法,通过消元,将代数式化成关于所求最值的一元二次方程,根据韦达定理求出最值;也可以数形结合,运用三角函数求出最值。具体过程如下:
方法一:代数方法
设xy=t, 因x²+y²=1,有
1≥y²=1-x²≥0,
即0≥-x²≥-1,0≤x²≤1,
得0≤lxl≤1,同理,0≤lyl≤1
则-1≤xy=t≤1
x²+y²=1
x²+(t/x)²-1=0
(x²)²-x²+t²=0
因方程必然有解
有△=(-1)²-4t²≥0
4t²≤1
t²≤1/4
-1/2≤t≤1/2
代入t=1/2到上式得
(x²)²-x²+1/4=0
(x²-1/2)²=0
x²=1/2
x=±0.5根号2,对应的有
y=±0.5根号2
所以xy最大值是1/2,最小值是-1/2。
方法二:三角函数法
有x²+y²=1设
x=sina, y=cosa,其中
-π/2≤a≤π/2。
则xy=sina*cosa
=1/2*2sinacosa
=1/2sin2a
因-π/2≤a≤π/2,
-π≤2a≤π
故-1≤sin2a≤1
-1/2≤1/2sin2a≤1/2
所以xy=1/2sin2a最大值是1/2。
本题已为您解答完毕,不理解之处可以在追问里继续问我。
这是一道高中求最值的数学题,解答方法很多:可以采取代数方法,通过消元,将代数式化成关于所求最值的一元二次方程,根据韦达定理求出最值;也可以数形结合,运用三角函数求出最值。具体过程如下:
方法一:代数方法
设xy=t, 因x²+y²=1,有
1≥y²=1-x²≥0,
即0≥-x²≥-1,0≤x²≤1,
得0≤lxl≤1,同理,0≤lyl≤1
则-1≤xy=t≤1
x²+y²=1
x²+(t/x)²-1=0
(x²)²-x²+t²=0
因方程必然有解
有△=(-1)²-4t²≥0
4t²≤1
t²≤1/4
-1/2≤t≤1/2
代入t=1/2到上式得
(x²)²-x²+1/4=0
(x²-1/2)²=0
x²=1/2
x=±0.5根号2,对应的有
y=±0.5根号2
所以xy最大值是1/2,最小值是-1/2。
方法二:三角函数法
有x²+y²=1设
x=sina, y=cosa,其中
-π/2≤a≤π/2。
则xy=sina*cosa
=1/2*2sinacosa
=1/2sin2a
因-π/2≤a≤π/2,
-π≤2a≤π
故-1≤sin2a≤1
-1/2≤1/2sin2a≤1/2
所以xy=1/2sin2a最大值是1/2。
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