计算ab在条件a+37b=9时最大值的主要过程和步骤
1、介绍通过代入法、三角换元法、判别式法、中值替换法、不等式法、几何数形法、构造函数等方法计算ab在a+37b=9条件下的最大值。
2、根据已知条件,替换b,得到关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。ab=a(9/37-1/37*a)=-1/37*a^2+9/37*a=-1/37(a-9/2)^2+81/148,则当a=9/2时,ab有最大值为81/148。
3、设ab=p,得到b=p/a,代入已知条件关于a的函数,并根据二次函数性质得ab的取值范围。a+37b=9,a+37p/a=9,a^2-9a+37p=0,对a的二次方程有:判别式△=81-148p≥0,即:p≤81/148,此时得ab=p的最大值=81/148。
4、将ab表示成三角函数,进而得ab的最大值。由a+37b=9,要求ab的最大值,不妨设a,b均为正数,设a=9(cost)^2,37b=9(sint)^2,则:a=9(cost)^2,b=9/37(sint)^2,代入得:ab=9(cost)^2*9/37(sint)^2,=81/148*(sin2t)^2,当sin2t=±1时,ab有最大值=81/148。
5、设a=9/2+t,37b=9/2-t,则:a=(9/2+t),b=(1/37)(9/2-t)此时有:ab=1/37*(9/2+t)*(9/2-t)=1/37*(81/4-t^2)。当t=0时,即:ab≤81/148,则ab的最大值为81/148。
6、当a,b均为正数时,则:∵a+37b≥2√37*ab,∴(a+37b)^2≥148*ab,81≥148*ab,即:ab≤81/148,则ab的最大值为81/148。
7、如图,设直线a+37b=9上的任意一点P(a0,b0),op与x轴的夹角为θ,则: a0+37b0=9,b0=a0tanθ, a0+37a0tanθ=9,得a0=9/(1+37tanθ), |a0*b0|=81*|tanθ|/(1+37tanθ)^2,=81/[(1/|tanθ|)+74+1369|tanθ|]≤81/(74+74)=81/148。则ab的最大值=81/148.
8、设函数f(a,b)=ab-λ(a+37b-9),则偏导数f'a=b-λ,f'b=a-37λ,f'λ=a+37b-9。令f'a=f'b=f'λ=0,则:b=λ,a=37λ。进一步代入得:37λ+37λ=9,即λ=9/74.则有a=9/2,b=9/74.ab的最大值=9/2*9/74=81/148。