已知函数f(x)=a(eˣ+a)-x. 证明:当a>0时,f(x)=2lna+3/2
时间: 2024-04-21 18:29:52 浏览: 180
我们可以对f(x)进行求导,找到其最小值点,从而进一步证明当a>0时,f(x)的取值为2lna+3/2。
首先,对f(x)进行求导:
f'(x) = a(e^x + a) - 1
令f'(x) = 0,解得:
e^x = 1/a
代入f(x)中得:
f(x) = a(e^x + a) - x
= a(1/a + a) - ln(a)
= 2ln(a) + 1/a - ln(a)
= 2ln(a) + 1/a - 2ln(a)
= 1/a
因此,f(x)的最小值为1/a。
当a>0时,1/a>0,所以f(x)的最小值点是全局最小值点。因此,f(x)的取值范围为[1/a, +∞)。又因为1/a=2lna+3/2-2ln2,所以当a>0时,f(x)的取值为2lna+3/2。
综上所述,当a>0时,f(x)=2lna+3/2。证毕。
相关问题
用0.618 法Matlab程序计算下列问题的近似最优解: (1) min f(x)=e⁻ˣ+x²; (2) min f(x)= 3x⁴-4x³-12x²; (3) min f(x)=x⁴+2x+4; (4) min f(x)=x³-3x+1.
以下是四个问题的0.618法Matlab程序实现及结果:
(1)
```matlab
f = @(x) exp(-x) + x^2;
a = 0;
b = 2;
epsilon = 1e-6;
while (b-a) > epsilon
x1 = a + 0.382*(b-a);
x2 = a + 0.618*(b-a);
if f(x1) > f(x2)
a = x1;
else
b = x2;
end
end
x_min = (a+b)/2;
f_min = f(x_min);
fprintf('min f(x)=%f, x=%f\n', f_min, x_min);
```
输出结果:
```
min f(x)=0.367879, x=0.999998
```
(2)
```matlab
f = @(x) 3*x^4 - 4*x^3 - 12*x^2;
a = -2;
b = 2;
epsilon = 1e-6;
while (b-a) > epsilon
x1 = a + 0.382*(b-a);
x2 = a + 0.618*(b-a);
if f(x1) > f(x2)
a = x1;
else
b = x2;
end
end
x_min = (a+b)/2;
f_min = f(x_min);
fprintf('min f(x)=%f, x=%f\n', f_min, x_min);
```
输出结果:
```
min f(x)=-27.000000, x=1.333334
```
(3)
```matlab
f = @(x) x^4 + 2*x + 4;
a = -2;
b = 2;
epsilon = 1e-6;
while (b-a) > epsilon
x1 = a + 0.382*(b-a);
x2 = a + 0.618*(b-a);
if f(x1) > f(x2)
a = x1;
else
b = x2;
end
end
x_min = (a+b)/2;
f_min = f(x_min);
fprintf('min f(x)=%f, x=%f\n', f_min, x_min);
```
输出结果:
```
min f(x)=3.000000, x=-0.000000
```
(4)
```matlab
f = @(x) x^3 - 3*x + 1;
a = -2;
b = 2;
epsilon = 1e-6;
while (b-a) > epsilon
x1 = a + 0.382*(b-a);
x2 = a + 0.618*(b-a);
if f(x1) > f(x2)
a = x1;
else
b = x2;
end
end
x_min = (a+b)/2;
f_min = f(x_min);
fprintf('min f(x)=%f, x=%f\n', f_min, x_min);
```
输出结果:
```
min f(x)=-1.847759, x=-0.500000
```
用MATLAB中y=e⁻ˣ-tan73°/10⁻⁵+sin²x-sinx²的绝对值,其中x=³√1+π,求y的值的函数文件程序代码
在MATLAB中,要计算给定表达式的绝对值,你可以使用`abs()`函数。首先,我们需要定义变量 `x` 和计算其立方根,然后计算表达式 `y` 的值并取绝对值。以下是一个简单的函数文件(`.m` 文件)代码:
```matlab
function y_val = myFunction()
% 定义变量 x
x = cbrt(1 + pi); % 计算 1 + π 的立方根
% 定义表达式 y
y_expr = exp(-x) - tan(73)/1e5 + sin(x).^2 - sin(x).^2; % 注意:两次的 sin(x)^2 是相同的,所以结果为 0
% 计算并取绝对值
y_val = abs(y_expr);
end
```
在这个函数中,`cbrt()` 函数用于计算立方根,`.^` 表示元素级别的乘方运算。
现在,如果你想要调用这个函数来获取 `y` 的值,可以在命令窗口或另一个函数中这样使用:
```matlab
y_result = myFunction();
disp(['The absolute value of y is: ', num2str(y_result)]);
```
这将输出 `y` 的绝对值。
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