題目
2. If
x3+y3=3xy, then
x+y≤max=?
解答
解法一
思路
展開
令 s=x+y、p=xy,把三次式改寫為 s,p 的關係。再利用 x,y 為實數時二次方程的判別式必須非負,便可限制 s 的範圍。
答題過程
展開
由 x3+y3=(x+y)3−3xy(x+y),原式給出
s3−3ps=3p,p=3(s+1)s3.
而 x,y 是方程 t2−st+p=0 的兩個實根,所以
0≤=s2−4ps2−3(s+1)4s3=3(s+1)s2(3−s).
若 s<0,上式不可能非負;所以 s≥0。此時分母為正,故必有 s≤3。
當 s=3 時,取 x=y=23,確實滿足原式,因此上界可以達到。
所以 x+y 的最大值為 3。