Чтобы представить число 42 в виде суммы трех положительных слагаемых, чтобы их произведение было наибольшим, при этом два из них были пропорциональны числам 2 и 3, следует выполнить следующие шаги:
Обозначим слагаемые как (2x), (3x) и (y), где (2x) и (3x) пропорциональны 2 и 3 соответственно. Тогда у нас получается уравнение:
[ 2x + 3x + y = 42. ]
Это можно упростить до:
[ 5x + y = 42. ]
Отсюда можем выразить (y):
[ y = 42 - 5x. ]
Теперь нужно максимизировать произведение (2x \cdot 3x \cdot y):
[ P = 2x \cdot 3x \cdot (42 - 5x) = 6x^2 (42 - 5x). ]
Это выражение для произведения (P) является квадратичной функцией относительно (x). Чтобы найти максимальное значение, найдём производную (P) по (x) и приравняем её к нулю:
[ \frac{dP}{dx} = \frac{d}{dx}[6x^2 (42 - 5x)]. ]
Сначала раскроем скобки:
[ P = 252x^2 - 30x^3. ]
Теперь найдём производную:
[ \frac{dP}{dx} = 504x - 90x^2. ]
Приравняем производную к нулю, чтобы найти критические точки:
[ 504x - 90x^2 = 0. ]
Разделим уравнение на 6:
[ 84x - 15x^2 = 0. ]
Вынесем (x) за скобки:
[ x(84 - 15x) = 0. ]
Отсюда имеем два решения: (x = 0) и (84 - 15x = 0). Так как (x = 0) не подходит (мы ищем положительные слагаемые), решаем второе уравнение:
[ 84 = 15x ]
[ x = \frac{84}{15} = \frac{28}{5} = 5.6. ]
Теперь найдём (y):
[ y = 42 - 5 \times 5.6 = 42 - 28 = 14. ]
Таким образом, слагаемые будут равны:
- (2x = 2 \times 5.6 = 11.2),
- (3x = 3 \times 5.6 = 16.8),
- (y = 14).
Итак, числа 11.2, 16.8 и 14 в сумме дают 42, и их произведение максимально.