Math Problem Statement

od svih realnig brojeva x i y ciji je zbroj 10, nadji ona dva ciji je zbroj reciprocnih vrijendosti minimalan

provjeri ako je ovo rjesenje tocno i daj mi objasnjenje za svaki korak sta je to, itd. Iz perspektive loseg ucenika matematike

Od svih realnih brojeva x i y čiji je zbroj 10, nađi ona dva čiji je zbroj recipročnih vrijednosti minimalan. Provjeri je li rješenje točno i daj mi objašnjenje za svaki korak iz perspektive učenika koji loše razumije matematiku.

Solution

Da bismo riješili ovaj problem, cilj je pronaći vrijednosti xx i yy takve da njihov zbroj iznosi 10, a zbroj njihovih recipročnih vrijednosti 1x+1y\frac{1}{x} + \frac{1}{y} bude minimalan.

Ovdje je postupak i objašnjenje:

  1. Postavljeni uvjeti:

    • x+y=10x + y = 10
    • 1x+1y=min\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \text{min}
  2. Izraz za recipročnu sumu:

    • Možemo koristiti formulu za zbroj recipročnih vrijednosti: 1x+1y=x+yxy\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{x + y}{xy} Budući da znamo x+y=10x + y = 10, možemo to zamijeniti i dobiti: 10xy\frac{10}{xy}
  3. Zadani uvjeti:

    • Da bi 10xy\frac{10}{xy} bio minimalan, potrebno je maksimizirati xyxy, jer je 10 konstanta.
  4. Postavljanje izraza za yy:

    • y=10xy = 10 - x, zamjeniti u izraz za xyxy: xy=x(10x)=10xx2xy = x(10 - x) = 10x - x^2
  5. Maksimizacija kvadratne funkcije:

    • Kvadratna funkcija 10xx210x - x^2 je oblika ax2+bx+cax^2 + bx + c, gdje je a=1a = -1, b=10b = 10.
    • Maksimum kvadratne funkcije se nalazi u vrhu parabole, x0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a}.
  6. Izračunavanje vrha parabole:

    • x0=102(1)=5x_0 = -\frac{10}{2(-1)} = 5
  7. Vrijednost za xx i yy:

    • x=5x = 5
    • y=105=5y = 10 - 5 = 5
  8. Provjera:

    • Da li je x+y=10x + y = 10? Da, 5+5=105 + 5 = 10.
    • 1x+1y=10xy=1025=25\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{10}{xy} = \frac{10}{25} = \frac{2}{5}.
    • Ovo je minimalna vrijednost koja se može postići jer xyxy je maksimalizirano na 25 pri ovim vrijednostima xx i yy.

Dakle, rješenje je točno. Korištenjem derivata ili samo ispitivanjem vrha kvadratne funkcije, pokazali smo da x=5x = 5 i y=5y = 5 daju minimalnu recipročnu sumu.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Quadratic Functions
Optimization

Formulas

Reciprocal sum formula: 1/x + 1/y = (x + y) / (xy)
Quadratic function vertex formula: x₀ = -b / 2a
Expression for product: xy = x(10 - x)

Theorems

Vertex of a parabola represents the maximum or minimum value of a quadratic function.

Suitable Grade Level

Grades 9-11