Какое наименьшее значение принимает выражение 4x + (81/25x), при условии, что x больше нуля?
Karamelka
Для решения данной задачи мы должны найти наименьшее значение выражения \(4x + \frac{81}{25x}\) при условии, что \(x\) больше нуля.
Для начала приведем выражение к общему знаменателю:
\[4x + \frac{81}{25x} = \frac{100x^2}{25x} + \frac{81}{25x} = \frac{100x^2 + 81}{25x}.\]
Теперь нашей целью является минимизация этого выражения. Чтобы найти его наименьшее значение, мы можем использовать производные. Возьмем производную по \(x\) и приравняем ее к нулю, чтобы найти критические точки.
\[\frac{d}{dx}\left(\frac{100x^2 + 81}{25x}\right) = 0.\]
Давайте произведем несколько преобразований:
\[\frac{d}{dx}\left(\frac{100x^2 + 81}{25x}\right) = 0\]
\[\frac{100x^2 + 81}{25x^2} - \frac{100}{25x} = 0.\]
Сокращаем общий множитель \(25x\) и перепишем уравнение:
\[\frac{100x^2 + 81 - 100}{25x^2} = 0\]
\[\frac{100x^2 - 19}{25x^2} = 0.\]
Теперь у нас есть квадратное уравнение для \(x\):
\[100x^2 - 19 = 0.\]
Решим его, применив формулу для квадратного уравнения: \(x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}\).
В данном случае, у нас \(a = 100\), \(b = 0\), \(c = -19\):
\[x = \frac{-0 \pm \sqrt{0^2-4 \cdot 100 \cdot (-19)}}{2 \cdot 100}.\]
Продолжим с вычислениями:
\[x = \frac{\pm \sqrt{7600}}{200}.\]
Так как условие говорит, что \(x\) должно быть больше нуля, мы не можем взять отрицательный корень. Поэтому рассмотрим только положительный корень:
\[x = \frac{\sqrt{7600}}{200}.\]
Для нахождения наименьшего значения выражения подставим этот \(x\) обратно в изначальное выражение:
\[4x + \frac{81}{25x} = 4 \cdot \frac{\sqrt{7600}}{200} + \frac{81}{25 \cdot \frac{\sqrt{7600}}{200}}.\]
После простых вычислений получаем:
\[4x + \frac{81}{25x} \approx 4 \cdot 2.76 + \frac{81}{2.76} \approx 11.04 + 29.34 \approx 40.38.\]
Итак, наименьшее значение выражения равно приближенно 40.38 при условии, что \(x = \frac{\sqrt{7600}}{200}\).
Для начала приведем выражение к общему знаменателю:
\[4x + \frac{81}{25x} = \frac{100x^2}{25x} + \frac{81}{25x} = \frac{100x^2 + 81}{25x}.\]
Теперь нашей целью является минимизация этого выражения. Чтобы найти его наименьшее значение, мы можем использовать производные. Возьмем производную по \(x\) и приравняем ее к нулю, чтобы найти критические точки.
\[\frac{d}{dx}\left(\frac{100x^2 + 81}{25x}\right) = 0.\]
Давайте произведем несколько преобразований:
\[\frac{d}{dx}\left(\frac{100x^2 + 81}{25x}\right) = 0\]
\[\frac{100x^2 + 81}{25x^2} - \frac{100}{25x} = 0.\]
Сокращаем общий множитель \(25x\) и перепишем уравнение:
\[\frac{100x^2 + 81 - 100}{25x^2} = 0\]
\[\frac{100x^2 - 19}{25x^2} = 0.\]
Теперь у нас есть квадратное уравнение для \(x\):
\[100x^2 - 19 = 0.\]
Решим его, применив формулу для квадратного уравнения: \(x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}\).
В данном случае, у нас \(a = 100\), \(b = 0\), \(c = -19\):
\[x = \frac{-0 \pm \sqrt{0^2-4 \cdot 100 \cdot (-19)}}{2 \cdot 100}.\]
Продолжим с вычислениями:
\[x = \frac{\pm \sqrt{7600}}{200}.\]
Так как условие говорит, что \(x\) должно быть больше нуля, мы не можем взять отрицательный корень. Поэтому рассмотрим только положительный корень:
\[x = \frac{\sqrt{7600}}{200}.\]
Для нахождения наименьшего значения выражения подставим этот \(x\) обратно в изначальное выражение:
\[4x + \frac{81}{25x} = 4 \cdot \frac{\sqrt{7600}}{200} + \frac{81}{25 \cdot \frac{\sqrt{7600}}{200}}.\]
После простых вычислений получаем:
\[4x + \frac{81}{25x} \approx 4 \cdot 2.76 + \frac{81}{2.76} \approx 11.04 + 29.34 \approx 40.38.\]
Итак, наименьшее значение выражения равно приближенно 40.38 при условии, что \(x = \frac{\sqrt{7600}}{200}\).
Знаешь ответ?