用Mathematica解决不等式问题举例
来源:网络收集 点击: 时间:2024-05-01用Reduce可以解决一些简单的不等式问题。
分别求解下列关于x的不等式:
x^3 5 x + 2,
x^3 x^2 + 3 x + 1,
x^4 x^3 + x^2 + x + 2。
注意,结果里面的“||”是“或”的意思。

但大多数不等式是无法给出精确的根式解的。
分别求解下列关于x的不等式:
x^3 5 x + 3,
x^3 x^2 + 3 x + 2,
x^4 x^3 + x^2 + x + 6。
这些不等式全是用Root函数表示出来的。但是,这些不等式转化为方程,却都是可以求出根式解的,以x^3 = 5 x + 3为例,它有三个解。


给出这些不等式的近似的数值解,还可以规定结果的精确度:


用Reduce解不等式组,各个不等式要用“”连结。同时,有的不等式组可能无解。

可以解多元不等式(组),要把变量用花括号包起来。
运行结果,用了两层逻辑符号,看看你能搞懂吗?转换成数值解呢?


已知3 ≤ x·y^2 ≤ 8, 4 ≤ (x^2)/y ≤ 9,求(x^3)/(y^4)的最大值。
由运行结果可知,当x=3,y=1时,(x^3)/(y^4)有最大值27.

已知3 ≤ x·y^2≤8, 4≤(x^2)/y≤9,求(x^3)/(y^4)的最小值。
发现,当取得最小值的时候,无法给出x和y的精确值,只能给出近似值。同时,也能发现(x^3)/(y^4)的取值范围是。

已知 - 5 x y 1, -2 z 1, 求 (x + y) z^2 的取值范围。
这里分别要用到Maximize和Minimize。注意看,最大值和最小值能否取到?

用Mathematica虽然难以给出不等式证明的具体步骤,但是她可以检验一些复杂的不等式的正确性。如下面图片里面这个问题。我曾经把这个问题在百度知道上面提出来过,得到网友xzcyr的解答。

xzcyr给出的的代码是:
Clear;
expr = #^x/(#2^x + #3^x) @@ RotateLeft /@ Range@3 // Total;
Resolve = 0]]
用导数恒≥0来判断函数处处不减。代码运行结果:True。真心感觉不可思议,这段代码的运行时间不到一秒,而运算次数大概是无限次。Mathematica是怎么做到的呢?

Mathematica好像不能给出不等式证明的具体步骤。
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