指数约束下幂指数式的最大值
已知实数 ,且满足
求 的最大值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
把 也写成以 为底的幂,约束便成为两个指数项之和固定。
均值不等式先控制两个指数之和,再把目标指数写成两个平移量的乘积。
设 ,其中 。由题设
均值不等式给出
故
目标式为
若 ,则式(2)的指数小于 。若 ,则 均为正数, 由式(1)及均值不等式,
所以无论哪种情形,式(2)都不超过 。
当 ,即 时,约束成立且目标式等于 。故最大值为
等号要求两个指数项 相等,同时 ,确实唯一给出 。对 的情形已单独处理,没有误用正数乘积的均值不等式。
约束和目标同时含同底指数与普通变量幂时,可把正变量写成指数。 目标指数若能整理为 ,再用和固定下的乘积上界求最值。
关键是自行令a=3的c次幂,把目标指数整理成平移变量乘积,并先处理c+1非正的情况。
已记下,谢谢!