題目
Problem
二、計算題:必須有計算過程,才予以計分。
- 試在 2 與 18 之間插入 3 個實數 2<x<y<z<18 使得
u=xyz(x−2)(y−x)(z−y)(18−z)
之值最大。(15%)
解答
解法一
思路
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- 最大值在開區域內時,對 lnu 分別微分會把乘積商式化成三個容易遞推的方程。
- 邊界上 u=0,所以找到的正內部臨界點即給出全域最大值。
答題過程
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令 L=lnu。由 Lx=Ly=Lz=0,依序得到
y=2x2,z=4x3,18−z=8x3(x−2).
最後一式代入 z=x3/4 後,化為 x4=144。由 2<x<y<z<18,取正根:
x=23,y=6,z=63.
此時
umax=56−323.