第12章 天才的灵光一现 (第1/3页)
马修:“?”
全班同学:“?”
哈里森先生:“?”
黑板上的算式……
未免有点太短了?
马修实在是无法相信,只得道:“黎默,你不会是随手写了一个过程吧?这道题目的最终答案你已经知道了,把它填在随便几行算式的下面,恕我直言,这种做法似乎有些欠妥。”
一些同学听完这话库库点头,大家觉得这个解释比较合理。
哈里森先生起初也皱着眉头,不过比起马修的当场质疑,哈里森先生多少还是有点对数学的敏锐。
他觉得黑板上的这三行算式有种独特的美感,不像是随手写的。
“黎默。”哈里森先生道,“能向大家解释一下你的思路吗?”
“可以的,很简单,题目要求在表面积固定的情况下求体积的最大值,既然是求极值,我们就可以考虑将已知条件与目标函数建立起一种不等关系,我将圆柱的侧面积2πrh平分为两份,即πrh加上πrh,接下来引入算术平均数大于等于几何平均数的公理,对于任意三个正实数a、b、c,它们的算术平均数(a+b+c)/3,必然大于等于它们的几何平均数,也就是它们乘积的立方根,将这个公理应用到我们拆分好的三项中:2πr²、πrh、πrh,算术平均数的分子部分,正好还原成了圆柱的表面积S,而几何平均数的根号内部,这三项相乘,得到的恰好是2π³r⁴h²,将体积公式V =πr²h代入其中,根号内部就完美地转换成了2πV²,结论显而易见,当且仅当这三个正实数相等时,等号成立,也就是说,要使体积V达到最大值,必须满足 2πr²=πrh =πrh,约去公共项πr,直接得出2r = h,证明完毕。”
不解释还好,一解释,同学们更懵逼!
明明每一个字都听得懂,为什么组合起来就听不懂了呢?
好奇怪哦,有种知识流过大脑却不留下任何痕迹的感觉……
哈里森先生站在原地,目光在三行算式上停留了很久。
他在脑海中快速验算了一遍。
算术平均数……几何平均数……各项相等时取极值……
这好像是一种更加高阶的代数思想。
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