До змісту

ГДЗ до вправи 41.11 – Алгебра 10 клас Мерзляк Номіровський

Умова вправи № 41.11

Розбийvте число 180 на три таких невід’ємних доданки, щоб два з них відносились як 1:21 : 2, а добуток усіх трьох доданків був найбільшим.

Розв'язок вправи № 41.11

Коротке рішення

1) Нехай доданки дорівнюють x,2xx, 2x та zz. За умовою x+2x+z=180⇒z=180−3xx + 2x + z = 180 \Rightarrow z = 180 - 3x.

2) Оскільки числа невід'ємні, то x≥0x \ge 0 та 180−3x≥0⇒x∈[0;60]180 - 3x \ge 0 \Rightarrow x \in [0; 60].

3) Складемо функцію добутку: f(x)=x⋅2x⋅(180−3x)=2x2(180−3x)=360x2−6x3f(x) = x \cdot 2x \cdot (180 - 3x) = 2x^2(180 - 3x) = 360x^2 - 6x^3.

4) Знайдемо найбільше значення на [0;60][0; 60] через похідну: f′(x)=720x−18x2=18x(40−x)f'(x) = 720x - 18x^2 = 18x(40 - x).

5) Критичні точки: 00 та 4040. На кінцях відрізка f(0)=0,f(60)=0f(0) = 0, f(60) = 0.

6) У точці x=40x = 40: f(40)=2⋅1600⋅60=192000f(40) = 2 \cdot 1600 \cdot 60 = 192000.

7) Доданки: x=40x = 40, 2x=802x = 80, z=180−3⋅40=60z = 180 - 3 \cdot 40 = 60.

Відповідь: 40, 80, 60.


Детальне рішення

Ключ до розв'язання: Задача на оптимізацію трьох змінних зводиться до функції однієї змінної завдяки системі обмежень. Використання пропорції 1:21:2 дозволяє одразу виразити два числа через xx. Теорія: Приклади розв'язування задач на максимум і мінімум.

  • Похідна функції добутку показує характер монотонності: на проміжку [0;40][0; 40] функція зростає, а на [40;60][40; 60] спадає. Це підтверджує, що в точці x=40x=40 досягається найбільше значення.
  • Важливо враховувати межі області визначення, оскільки на кінцях добуток стає нульовим (мінімальним).
  • Три доданки 40,80,6040, 80, 60 у сумі дають 180, а пара 40,8040, 80 задовольняє співвідношенню 1:21:2.

Популярне у 10 класі