Число 12 представьте в виде суммы двух неотрицательных слагаемых так , чтобы сумма квадратов этих чисел была наименьшей?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Чтобы найти два неотрицательных числа, сумма которых равна 12, а сумма их квадратов минимальна, воспользуемся методами алгебры или математического анализа. 1. Составление функции Пусть первое число будет xx. Тогда второе число, исходя из условия, равно (12x)open paren 12 minus x close paren. Нам необходимо минимизировать сумму их квадратов. Обозначим эту величину как функцию S(x)cap S open paren x close paren: S(x)=x2+(12x)2cap S open paren x close paren equals x squared plus open paren 12 minus x close paren squared2. Раскрытие скобок и упрощение Развернем выражение, используя формулу квадрата разности: S(x)=x2+(14424x+x2)cap S open paren x close paren equals x squared plus open paren 144 minus 24 x plus x squared close paren S(x)=2x224x+144cap S open paren x close paren equals 2 x squared minus 24 x plus 144Мы получили уравнение квадратичной функции, графиком которой является парабола, ветви которой направлены вверх (так как коэффициент при x2x squared положителен). Следовательно, своего минимального значения функция достигает в вершине параболы. 3. Нахождение минимума Координата вершины параболы x0x sub 0 вычисляется по формуле: x0=b2ax sub 0 equals negative b over 2 a end-fraction В нашем уравнении a=2a equals 2, b=-24b equals negative 24: x0=(-24)22=244=6x sub 0 equals the fraction with numerator negative open paren negative 24 close paren and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals 24 over 4 end-fraction equals 6 4. Определение второго числа Если первое число x=6x equals 6, то второе число равно: 126=612 minus 6 equals 65. Проверка суммы квадратов Вычислим минимальную сумму: 62+62=36+36=726 squared plus 6 squared equals 36 plus 36 equals 72Для сравнения, если бы мы взяли числа 4 и 8: 42+82=16+64=80(80>72)4 squared plus 8 squared equals 16 plus 64 equals 80 space open paren 80 is greater than 72 close parenОтвет: Число 12 следует представить в виде суммы 6 + 6. Я могу также решить аналогичную задачу, где требуется найти числа для достижения максимального произведения или минимальной суммы при других степенях. Хотите рассмотреть такой вариант?

Форма ответа

Ваш аватар