专题地图 › 不等式的证明
2021 年上海预赛
F2解答题不等式的证明
已知正实数 a,b 满足 a(a+b)=27,求 a2b 的最大值。
作答
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。
解析
思路
用约束消去 b,问题化为一个开区间上的三次函数最值。
解答
由 a(a+b)=27,
b=a27−a>0,
故 0<a<33。于是
a2b=27a−a3.
其导数为 27−3a2,所以在 a=3 处取得最大值。此时 b=6,从而
maxa2b=54.
复核
函数在区间两端趋于 0,唯一内部驻点 a=3 确为全局最大点。
方法总结
二元正变量等式约束下的最值,优先消元并同时保留由正性给出的变量区间。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
由约束消去b后目标为27a减a立方,限定a正且b正的区间,求唯一内部最大点即可。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用实参数表示后求全局最值、用导数或作差看单调性
专题卡:齐次式、比值和对称式:归一化或换元,减少变量、化成一个变量,或逐项估计再相加