题目
若x2+y2=13,求2x+3y的最大值.
若x2+y2=13,求2x+3y的最大值.
题目解答
答案
解:由题意,设$\overrightarrow{a}$=(x,y),$\overrightarrow{b}$=(2,3),其中x2+y2=13,
因为不等式|$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$|≤|$\overrightarrow{a}$||$\overrightarrow{b}$|,
所以2x+3y≤$\sqrt{{2}^{2}{+3}^{2}}$•$\sqrt{{x}^{2}{+y}^{2}}$=$\sqrt{13}$×$\sqrt{13}$=13,
当且仅当$\frac{2}{3}$=$\frac{x}{y}$,即x=2,y=3时取“=”,
所以2x+3y的最大值是13.
因为不等式|$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$|≤|$\overrightarrow{a}$||$\overrightarrow{b}$|,
所以2x+3y≤$\sqrt{{2}^{2}{+3}^{2}}$•$\sqrt{{x}^{2}{+y}^{2}}$=$\sqrt{13}$×$\sqrt{13}$=13,
当且仅当$\frac{2}{3}$=$\frac{x}{y}$,即x=2,y=3时取“=”,
所以2x+3y的最大值是13.
解析
步骤 1:定义向量
设$\overrightarrow{a}$=(x,y),$\overrightarrow{b}$=(2,3),其中x^{2}+y^{2}=13。
步骤 2:应用柯西-施瓦茨不等式
根据柯西-施瓦茨不等式,有|$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$|≤|$\overrightarrow{a}$||$\overrightarrow{b}$|。
步骤 3:计算向量的模
计算$\overrightarrow{a}$和$\overrightarrow{b}$的模,得到|$\overrightarrow{a}$|=$\sqrt{{x}^{2}{+y}^{2}}$=$\sqrt{13}$,|$\overrightarrow{b}$|=$\sqrt{{2}^{2}{+3}^{2}}$=$\sqrt{13}$。
步骤 4:计算最大值
根据步骤2和步骤3,得到2x+3y≤$\sqrt{13}$×$\sqrt{13}$=13。
步骤 5:确定取等条件
当且仅当$\frac{2}{3}$=$\frac{x}{y}$,即x=2,y=3时取“=”,此时2x+3y的最大值是13。
设$\overrightarrow{a}$=(x,y),$\overrightarrow{b}$=(2,3),其中x^{2}+y^{2}=13。
步骤 2:应用柯西-施瓦茨不等式
根据柯西-施瓦茨不等式,有|$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$|≤|$\overrightarrow{a}$||$\overrightarrow{b}$|。
步骤 3:计算向量的模
计算$\overrightarrow{a}$和$\overrightarrow{b}$的模,得到|$\overrightarrow{a}$|=$\sqrt{{x}^{2}{+y}^{2}}$=$\sqrt{13}$,|$\overrightarrow{b}$|=$\sqrt{{2}^{2}{+3}^{2}}$=$\sqrt{13}$。
步骤 4:计算最大值
根据步骤2和步骤3,得到2x+3y≤$\sqrt{13}$×$\sqrt{13}$=13。
步骤 5:确定取等条件
当且仅当$\frac{2}{3}$=$\frac{x}{y}$,即x=2,y=3时取“=”,此时2x+3y的最大值是13。