在球面x2+y2+z2=5R2(x>0,y>0,z>0)上,求函数f(x,y,z)=ln x+ln y+3ln z的最大值,并利用所得结果证明不等式(a>0,b>0,c>0).

admin2018-09-20  36

问题 在球面x2+y2+z2=5R2(x>0,y>0,z>0)上,求函数f(x,y,z)=ln x+ln y+3ln z的最大值,并利用所得结果证明不等式(a>0,b>0,c>0).

选项

答案作拉格朗日函数 L(x,y,z,λ)=ln x+ln y+3ln z+λ(x2+y2+z2一5R2), 并令 [*] 由前3式得x2=y2=[*],代入第4式得可疑点[*],因xyz3在有界闭集x2+y2+z2=5R2 (x≥0,y≥0,z≥0)上必有最大值,且最大值必在x>0,y>0,z>0取得,故f(x,y,z)=ln(xyz3) 在x2+y2+z2=5R2上也有最大值,而[*]是唯一可疑点,故最大值为[*] 又ln x+ln y+3ln z≤[*]故x2y2z6≤27R10.令x2=a,y2=b,z2=c, 又知x2+y2+z2=5R2,则abc3≤[*](a>0,b>0,c>0).

解析
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