f(X)=x^(n/x) (n为正实数) 为什么当x取e的时候函数值最大

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/30 20:39:03
f(X)=x^(n/x) (n为实数) 为什么当x取e的时候函数值最大
用几何画板做函数图象是这样 但不知道为什么
原题目是把一个为n的数拆成几个数的和 求这几个数乘积的最大值
求出来的好像取k个3最大

用微积分比较容易证明

f(X) = x^(n/x) (n为正实数,x ≠ 0)取最大值,等价于:

g(x) = x^ (1/x) 取最大值
两边取自然对数,有:
ln(g(x)) = ln(x) / x = h(x)

考虑到 ln 函数的单调性,g(x) 取最大值等价于 h(x)取最大值

h' = (1 - ln x) / x^2 = 0, 则:
x = e

同时,在x = e时 , h'' < 0 ,
所以 x = e 时,h(x)取最大值

故,原命题成立。

你的直觉是正确的。我下面的叙述并不能算严格的证明,只是为你提供一种思路。
先考察函数 y=n*ln(x)/x (n为正实数)
x的定义域显然为0<x<+∞
求y=n*ln(x)/x在其定义域上的极值
令y'=[n*ln(x)/x ]'=0
即 n*[1-ln(x)]/(x^2)=0
解得 x=e
即x=e时y=n*ln(x)/x取得唯一的极值y(e)=n/e
又lim(x->+∞) n*ln(x)/x=0
lim(x->0) n*ln(x)/x=-∞
所以y=n*ln(x)/x在x=e时取得的极值是极大值,而且是最大值。
∵f(X)=x^(n/x)=e^ln[x^(n/x)]=e^[(n/x)*ln(x)]=e^[n*ln(x)/x]=e^y
既然y=n*ln(x)/x在x=e时取得最大值,
∴ f(X)=x^(n/x)也会在x=e时取得最大值。

【注:ln是自然对数符号,lim是极限符号】