Выражение, которое нужно максимизировать, дано как
-4y^2 + 4xy - 2x^2 + 2x + 10.
Чтобы найти наибольшее значение этого выражения, нам нужно найти его вершину параболы, которая описывает это выражение.
Выражение -4y^2 + 4xy - 2x^2 + 2x + 10 имеет вид квадратного трёхчлена вида ax^2 + bx + c, где a = -2, b = 4x и c = -4y^2 + 2x + 10.
Вершина параболы имеет координаты x = -b / (2a) и y = -(b^2 - 4ac) / (4a). Подставим значения a, b и c:
x = -(4x) / (2(-2)) = 2x / 2 = x
y = -((4x)^2 - 4(-2)(-4y^2 + 2x + 10)) / (4(-2))
= -((16x^2 + 16(8y^2 - 4x - 20)) / (-8))
= -(16x^2 + 128y^2 - 64x - 320) / (-8)
= (16x^2 + 128y^2 - 64x - 320) / 8
= 2x^2 + 16y^2 - 8x - 40.
Таким образом, вершина параболы заданного выражения имеет координаты (x, y) = (x, 2x^2 + 16y^2 - 8x - 40).
Чтобы найти наибольшее значение этого выражения, нам надо установить x и y равными нулю.
Подставим x = 0:
(x, 2x^2 + 16y^2 - 8x - 40) = (0, 2(0)^2 + 16y^2 - 8(0) - 40) = (0, 0 + 16y^2 + 0 - 40) = (0, 16y^2 - 40).
Теперь подставим y = 0:
(x, 2x^2 + 16y^2 - 8x - 40) = (x, 2x^2 + 16(0)^2 - 8x - 40) = (x, 2x^2 + 0 - 8x - 40) = (x, 2x^2 - 8x - 40).
Таким образом, наибольшее значение данного выражения будет основываться на значении x, которое максимизирует 2x^2 - 8x - 40 или 16y^2 - 40.
Чтобы найти максимум этого выражения, мы можем использовать производную.
Дифференцируем 2x^2 - 8x - 40 по x:
d/dx (2x^2 - 8x - 40) = 4x - 8.
Теперь приравняем это к нулю и решим уравнение:
4x - 8 = 0
4x = 8
x = 8/4
x = 2.
Подставим x = 2 в 2x^2 - 8x - 40:
2(2)^2 - 8(2) - 40 = 2(4) - 16 - 40 = 8 - 16 - 40 = -48.
Итак, максимальное значение данного выражения равно -48, и достигается оно при x = 2.
Теперь проверим другую переменную y.
Подставим y = 0 в 16y^2 - 40:
16(0)^2 - 40 = 16(0) - 40 = -40.
Теперь подставим y = 0 в 2x^2 - 8x - 40:
2(2)^2 - 8(2) - 40 = 2(4) - 16 - 40 = 8 - 16 - 40 = -48.
Таким образом, наибольшее значение данного выражения достигается при x = 2 и равно -48 при любых значениях y.