Упр.46.44 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
- а) Представьте число $$3$$ в виде суммы двух положительных слагаемых так, чтобы сумма утроенного первого слагаемого и куба второго слагаемого была наименьшей; б) Представьте число $$5$$ в виде суммы двух положительных слагаемых так, чтобы произведение первого слагаемого и куба второго слагаемого было наибольшим.
Обозначим первое слагаемое через $$x$$, второе — через $$y$$.
а)
По условию
$$x+y=3,\qquad x>0,\ y>0.$$
Нужно минимизировать сумму
$$f=3x+y^3.$$
Выразим $$y$$ через $$x$$:
$$y=3-x.$$
Тогда
$$f(x)=3x+(3-x)^3,\qquad 0<x<3.$$
Найдём производную:
$$f'(x)=3-3(3-x)^2.$$
Приравняем к нулю:
$$3-3(3-x)^2=0,$$
$$(3-x)^2=1,$$
$$3-x=1 \quad \text{или} \quad 3-x=-1.$$
Так как $$y=3-x>0$$, получаем только
$$3-x=1,\qquad x=2,\qquad y=1.$$
Проверка: при $$x\to 0+$$ или $$x\to 3-$$ значение $$f(x)$$ больше, значит найденная точка даёт минимум.
б)
По условию
$$x+y=5,\qquad x>0,\ y>0.$$
Нужно максимизировать произведение
$$P=x\cdot y^3.$$
Выразим $$y$$:
$$y=5-x.$$
Тогда
$$P(x)=x(5-x)^3,\qquad 0<x<5.$$
Найдём производную:
$$P'(x)=(5-x)^3-3x(5-x)^2.$$
Вынесем общий множитель:
$$P'(x)=(5-x)^2\bigl((5-x)-3x\bigr)=(5-x)^2(5-4x).$$
Приравняем к нулю:
$$(5-x)^2(5-4x)=0.$$
Так как $$0<x<5$$, то $$5-x\neq 0$$, значит
$$5-4x=0,\qquad x=\frac54.$$
Тогда
$$y=5-\frac54=\frac{15}{4}.$$
Это и есть точка максимума.
Ответ: а) $$2$$ и $$1$$; б) $$\frac54$$ и $$\frac{15}{4}$$.









