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■16037 / inTopicNo.1)  相加・相乗平均
  
□投稿者/ B 一般人(1回)-(2006/08/13(Sun) 11:23:56)
    x、yが正でx+y=1のとき、1/x + 4/yの最小値を求めよ
    1/x + 4/y≧2√(4/xy)=4√(1/xy)
    等号は1/x=4/yで成り立つからx=1/5、y=4/5
    このとき4√(1/xy)=10
    よって最小値10

    解答では最小値9になっているのですがどこが間違っていますか
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■16042 / inTopicNo.2)  Re[1]: 相加・相乗平均
□投稿者/ miyup 大御所(579回)-(2006/08/13(Sun) 13:21:40)
    No16037に返信(Bさんの記事)
    > x、yが正でx+y=1のとき、1/x + 4/yの最小値を求めよ
    > 1/x + 4/y≧2√(4/xy)=4√(1/xy)
    > 等号は1/x=4/yで成り立つからx=1/5、y=4/5
    > このとき4√(1/xy)=10
    > よって最小値10
    >
    > 解答では最小値9になっているのですがどこが間違っていますか

    数V(微分)では、f(x)=1/x+4/(1-x) とおいて微分・増減表を 0<x<1 で考えて
    最小値は f(1/3)=9 となります。
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■16044 / inTopicNo.3)  Re[2]: 相加・相乗平均
□投稿者/ miyup 大御所(580回)-(2006/08/13(Sun) 13:49:07)
    追加

    0<x<1 において、f(x)=1/x+4/(1-x) と g(x)=4√{1/x(1-x)} のグラフからいえること。

    1 まちがいなく f(x)≧g(x) である。
    2 f(x)=g(x) のとき、x=1/5 で、そのときの値は 10 である。

    3 y=f(x) の最小値は f(1/3)=9 である。←これが答
    4 y=g(x) の最小値は g(1/2)=8 である。

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■16045 / inTopicNo.4)  Re[1]: 相加・相乗平均
□投稿者/ 黄桃 一般人(9回)-(2006/08/13(Sun) 13:55:28)
    どこが間違っているかというと、

    > 1/x + 4/y≧2√(4/xy)=4√(1/xy)
    > 等号は1/x=4/yで成り立つからx=1/5、y=4/5

    ここまでは確かにあっています。そして、1/(xy) が確かに x=1/5, y=4/5 の時に
    最小になれば正解ですが、残念ながらこの値は x,y に応じて変わります。なので、今度は、1/(xy)の値を調べないといけないのです。そして、もし、1/(xy)を最小にする x,y が x=1/5, y=4/5 でなければ、1/x + 4/y の値の最小値もよくわからなくなってしまいます。

    簡単な例を挙げましょうか。
    x,y>0, xy=1 の時、x+y の最小値を求めよ、という問題を考えます。
    普通に相加相乗を使えば、
    x+y≧2√(xy)=2 で、等号は x=y=1 の時、となります。この場合、右辺が定数2なので、どんなx,yでも成立し、実際x=y=1 の時は等号が成立するので正解となります。
    でも、x≧y として考えてもいいので、そうします。すると、x+y= 2x+(y-x)でもあり、x+y≧2√(2x(y-x)) で、等号成立は2x=y-x(y=3x)の時。これと xy=1 とをあわせると、x=1/√3, y=√3 となるので、x+y の最小値は 1/√3+√3=2.3.... としたら間違いです。
    x+y=2x+(y-x) としましたが、ここは x+y=ax+(y-ax) など、いろいろ変えられますから、これではまずいことはわかりますよね?
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