已知2a+21b=9,求ab的最大值方法

2025-06-01 13:26:48

1、思路一:直接代入法根据已知条件,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(3/7-2/21*a)=-2/21*a^2+3/7*a=-2/21(a-9/4)^2+27/56,则当a=9/4时,ab有最大值为27/56。

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2、思路二:判别式法设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。2a+21b=9,2a+21p/a=9,2a^2-9a+21p=0,对a的二次方程有:判别式△=81-168p≥0,即:p≤27/56,此时得ab=p的最大值=27/56。

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3、思路三:三角换元法将ab表示成三角函数,进而得ab的最大值。由2a+21b=9,要求ab的最大值,不妨设a,b均为正数,设2a=9(cost)^2,21b=9(sint)^2,则:a=(cost)^2,b=3/7(sint)^2,代入得:ab=(cost)^2*3/7(sint)^2,=27/56*(sin2t)^2,当sin2t=±1时,ab有最大值=27/56。

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4、思路四:中值代换法设2a=9/2+t,21b=9/2-t,则:a=(1/2)(9/2+t),b=(1/21)(9/2-t)此时有:ab=1/42*(9/2+t)*(9/2-t)=1/42*(81/4-t^2)。当t=0时,即:ab≤27/56,则ab的最大值为27/56。

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5、思路五:不等式法当a,b均为正数时,则:∵2a+21b≥2√42*ab,∴(2a+21b)^2≥168*ab,81≥168*ab,即:ab≤27/56,则ab的最大值为27/56。

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6、思路六:数形几何法

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7、思路七:构造函数法设函数f(a,b)=ab-λ(2a+21b-9),则偏导数f'a=b-2λ,f'b=a-21λ,f'λ=2a+21b-9。令f'a=f'b=f'λ=0,则:b=2λ,a=21λ。进一步代入得:42λ+42λ=9,即λ=3/28.则有a=9/4,b=3/14.ab的最大值=9/4*3/14=27/56。

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