已知2a+23b=9,求ab的最大值方法

 时间:2026-02-15 06:19:03

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已知条件下的最大值。

已知2a+23b=9,求ab的最大值方法

2、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(9/23-2/23*a)

=-2/23*a^2+9/23*a

=-2/23(a-9/4)^2+81/184,

则当a=9/4时,ab有最大值为81/184。

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3、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+23b=9,

2a+23p/a=9,

2a^2-9a+23p=0,对a的二次方程有:

判别式△=81-184p≥0,即:

p≤81/184,

此时得ab=p的最大值=81/184。

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4、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+23b=9,要求ab的最大值,不妨设a,b均为正数,

设2a=9(cost)^2,23b=9(sint)^2,则:

a=(cost)^2,b=9/23(sint)^2,代入得:

ab=(cost)^2*9/23(sint)^2,

=81/184*(sin2t)^2,

当sin2t=±1时,ab有最大值=81/184。

已知2a+23b=9,求ab的最大值方法

5、思路四:中值代换法

设2a=9/2+t,23b=9/2-t,则:

a=(1/2)(9/2+t),b=(1/23)(9/2-t)

此时有:

ab=1/46*(9/2+t)*(9/2-t)

=1/46*(81/4-t^2)。

当t=0时,即:ab≤81/184,

则ab的最大值为81/184。

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6、思路五:不等式法

当a,b均为正数时,则:

∵2a+23b≥2√46*ab,

∴(2a+23b)^2≥184*ab,

81≥184*ab,

即:ab≤81/184,

则ab的最大值为81/184。

已知2a+23b=9,求ab的最大值方法

7、思路六:数形几何法

如图,设直线2a+23b=9上的任意一点P(a0,b0),

op与x轴的夹角为θ,则:              

2a0+23b0=9,b0=a0tanθ,                       

2a0+23a0tanθ=9,得

a0=9/(2+23tanθ),                    

|a0*b0|=81*|tanθ|/(2+23tanθ)^2,

=81/[(4/|tanθ|)+92+529|tanθ|]

≤81/(92+92)=81/184。

则ab的最大值=81/184.

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8、思路七:构造函数法

设函数f(a,b)=ab-λ(2a+23b-9),

则偏导数f'a=b-2λ,f'b=a-23λ,

f'λ=2a+23b-9。

令f'a=f'b=f'λ=0,则:

b=2λ,a=23λ。进一步代入得:

46λ+46λ=9,即λ=9/92.

则有a=9/4,b=9/46.

ab的最大值=9/4*9/46=81/184。

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