引用:
原帖由 cellistlu 於 2013-4-9 20:07 發表 
Sorry
請問[填充3]廣義柯西要如何湊數字呢?
還是想不出來如何組合
3.
設\(x\)、\(y\)、\(z\)均為正數，且\(36x+9y+4z=49\)，求\(\root 3 \of{x}+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26}\)的最大值為
。
[解答]
根據廣義的柯西不等式\(a_1,a_2,a_3,b_1,b_2,b_3,c_1,c_2,c_3 \ge 0\)都是非負實數
則必\( (a_1^3+a_2^3+a_3^3)(b_1^3+b_2^3+b_3^3)(c_1^3+c_2^3+c_3^3)\ge (a_1b_1c_1+a_2b_2c_2+a_3b_3c_3)^3 \)
僅當\(a_1:b_1:c_1=a_2:b_2:c_2=a_3:b_3:c_3=\root 3 \of A:\root 3 \of B:\root 3 \of C\)時等號成立
其中\(a_1^3+a_2^3+a_3^3=A\)，\(b_1^3+b_2^3+b_3^3=B\)，\(c_1^3+c_2^3+c_3^3=C\)。
http://www3.cnsh.mlc.edu.tw/~mat ... equality_3-2-2_.pdf
\( \displaystyle [36x+9(y+7)+4(z+26)] \left( \frac{1}{4}+\frac{2}{4}+\frac{3}{4} \right) \left( \frac{1}{9}+\frac{2}{9}+\frac{3}{9} \right)\ge (\root 3 \of x+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26})^3 \)
thepiano的係數\( \displaystyle \left( \frac{1}{4}+\frac{2}{4}+\frac{3}{4} \right) \left( \frac{1}{9}+\frac{2}{9}+\frac{3}{9} \right) \)就是從等號成立時的條件找出來的
假設原來係數不知道
\( \displaystyle [36x+9(y+7)+4(z+26)] (b_1^3+b_2^3+b_3^3) (c_1^3+c_2^3+c_3^3) \ge (\root 3 \of x+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26})^3 \)
\( \root 3 \of{36x}\cdot b_1 \cdot c_1=\root 3 \of x \)，得到\( \displaystyle b_1 \cdot c_1=\frac{1}{\root 3 \of{36}} \)…(1)
\( \root 3 \of{9(y+7)}\cdot b_2 \cdot c_2=\root 3 \of {y+7} \)，得到\( \displaystyle b_2 \cdot c_2=\frac{1}{\root 3 \of 9} \)…(2)
\( \root 3 \of{4(z+26)}\cdot b_3 \cdot c_3=\root 3 \of {z+26} \)，得到\( \displaystyle b_3 \cdot c_3=\frac{1}{\root 3 \of 4} \)…(3)
等號成立時
\( \root 3 \of{36x}:b_1:c_1 = \root 3 \of{9(y+7)}:b_2:c_2 = \root 3 \of{4(z+26)}:b_3:c_3=\root 3 \of{216}:\root 3 \of{b_1^3+b_2^3+b_2^3}:\root 3 \of{c_1^3+c_2^3+c_2^3} \)…(4)
利用(1)(2)(3)式替換
\( \displaystyle \root 3 \of{36x}:\frac{1}{\root 3 \of{36}c_1}:c_1 =\root 3 \of{9(y+7)}:\frac{1}{\root 3 \of{9}c_2}:c_2 =\root 3 \of{4(z+26)}:\frac{1}{\root 3 \of{4}c_3}:c_3 \)
\( \displaystyle \frac{\root 3 \of{36x}}{c_1}:\frac{1}{\root 3 \of{36}c_1^2}:1 =\frac{\root 3 \of{9(y+7)}}{c_2}:\frac{1}{\root 3 \of{9}c_2^2}:1 =\frac{\root 3 \of{4(z+26)}}{c_3}:\frac{1}{\root 3 \of{4}c_3^2}:1 \)
\( \displaystyle \frac{1}{\root 3 \of{36}c_1^2}=\frac{1}{\root 3 \of{9}c_2^2}=\frac{1}{\root 3 \of{4}c_3^2}=t^2 \)
\( \displaystyle c_1=\frac{1}{\root 3 \of 6 t} \)，\( \displaystyle c_2=\frac{1}{\root 3 \of 3 t} \)，\( \displaystyle c_3=\frac{1}{\root 3 \of 2 t} \)
利用(1)(2)(3)式替換
\( \displaystyle b_1=\frac{t}{\root 3 \of 6} \)，\( \displaystyle b_2=\frac{t}{\root 3 \of 3} \)，\( \displaystyle b_3=\frac{t}{\root 3 \of 2} \)，
代入(4)式
\( \displaystyle \root 3 \of{36x}:\frac{t}{\root 3 \of 6}:\frac{1}{\root 3 \of 6 t} = \root 3 \of{9(y+7)}:\frac{t}{\root 3 \of 3}:\frac{1}{\root 3 \of 3 t} = \root 3 \of{4(z+26)}:\frac{t}{\root 3 \of 2}:\frac{1}{\root 3 \of 2 t}=\root 3 \of{216}:\root 3 \of{\frac{t^3}{6}+\frac{t^3}{3}+\frac{t^3}{2}}:\root 3 \of{\frac{1}{6t^3}+\frac{1}{3t^3}+\frac{1}{2t^3}} \)
\( \displaystyle \root 3 \of{216x}:t:\frac{1}{t}=\root 3 \of{27(y+7)}:t:\frac{1}{t}=\root 3 \of{8(z+26)}:t:\frac{1}{t}=6:t:\frac{1}{t} \)
\( \root 3 \of{216x}=6 \)，得到\(x=1\)
\( \root 3 \of{27(y+7)}=6 \)，得到\(y=1\)
\( \root 3 \of{8(z+26)}=6 \)，得到\(z=1\)
取\( \displaystyle t=\root 3 \of{\frac{3}{2}} \)
\( \displaystyle b_1=\root 3 \of{\frac{1}{4}},b_2=\root 3 \of{\frac{2}{4}},b_3=\root 3 \of{\frac{3}{4}} \)，\( \displaystyle c_1=\root 3 \of{\frac{1}{9}},c_2=\root 3 \of{\frac{2}{9}},c_3=\root 3 \of{\frac{3}{9}} \)
就是thepiano的係數\( \displaystyle \left( \frac{1}{4}+\frac{2}{4}+\frac{3}{4} \right)\left( \frac{1}{9}+\frac{2}{9}+\frac{3}{9} \right) \)
或者取\( t=1 \)
\( \displaystyle b_1=\root 3 \of{\frac{1}{6}},b_2=\root 3 \of{\frac{1}{3}},b_3=\root 3 \of{\frac{1}{2}} \)，\( \displaystyle c_1=\root 3 \of{\frac{1}{6}},c_2=\root 3 \of{\frac{1}{3}},c_3=\root 3 \of{\frac{1}{2}} \)
係數就變成\( \displaystyle \left( \frac{1}{6}+\frac{1}{3}+\frac{1}{2} \right)\left( \frac{1}{6}+\frac{1}{3}+\frac{1}{2} \right) \)
但無論\(t\)值為多少
\( \displaystyle [36x+9(y+7)+4(z+26)]\left( \frac{t^3}{6}+\frac{t^3}{3}+\frac{t^3}{2} \right)\left( \frac{1}{6t^3}+\frac{1}{3t^3}+\frac{1}{2t^3} \right) \ge (\root 3 \of x+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26})^3 \)
\( \displaystyle [216](t^3)\left( \frac{1}{t^3} \right) \ge (\root 3 \of x+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26})^3 \)
\( 6 \ge \root 3 \of x+\root 3 \of{y+7}+\root 3 \of{z+26} \)
最大值都是6
