若x為正實數,請問x取什麼值才能使得x^x是最小值?

2013-01-12 7:59 pm
很多人認為只要x越小,x^x就越小,但那也未必,只要觀察以下變化就知道:
1^1=1
0.9^0.9=0.909532576
0.8^0.8=0.836511642
0.7^0.7=0.779055913
0.6^0.6=0.736021923
0.5^0.5=0.707106781
0.4^0.4=0.693144843
0.3^0.3=0.696845302
0.2^0.2=0.724779664
0.1^0.1=0.794328235
0^0=1
從上表中你會發現當x取0到1之間的任何一個數,x^x比1^1和0^0都還來的小,而上表中當x=0.4的時候,x^x最小,所以我們可以知道x的上下限分別為0.5及0.3 .
現在有誰可以告訴我x等於什麼,以及怎樣證明?
更新1:

目前我得到x的上下限分別為0.38及0.36

更新2:

兩人都答的很好 因此交付投票 還有 我原來也猜是e的倒數 因為我以前學過(看書上學到的,但書上沒有寫證明) 若x的x方根是達到最大值 則x=e 那麼為了與這個題目相輔相成 這個題目應該是e的倒數

回答 (2)

2013-01-12 8:40 pm
✔ 最佳答案
令 f(x)=x^x=e^(x ln x).= >f’(x)= e^(x ln x)*(ln x+1)=x^x(lnx +1)極值發生在f’(x)=0 處。因為x^x > 0,.= > lnx +1=0.= > ln x=-1
.= >x=e^(-1)=1/e.在 x<1/e時,f(x)<0,f漸減;在x>1/e時, f(x)>0,漸增.所以在 x=1/e時, f 取到極小值.因為只有一個極小值,所以為最小值。ANS: 在x=1/e~0.36788時f(1/e)=(1/e)^(1/e)~0.6922為最小值。**這是一個一般的極大極小問題,應該沒有甚麼特別啊。**

2013-01-12 13:02:45 補充:
f(x)=x^x 之圖在:
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=sam2783&b=8&f=1630760444&p=0

2013-01-12 13:05:46 補充:
f(x)=x^x 之圖在:
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=sam2783&b=8&f=1630760444&p=0
2013-01-12 11:00 pm
先畫個圖永遠是好方法


圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/HA00273367/o/20130112145520.jpg


從圖中我們可以函數在0.2 - 0.4 有最小值

現在用微積分的方法找出極小點

f(x) = x^x = exp(xln(x))

f'(x) = exp(xlnx) [xln(x)]'

= x^x [1 + ln(x)]

令f'(x) = 0 => ln(x) = -1 => x = 1/e ~ 0.36787944117

所以x^x 的最小值是 (1/e)^(1/e) ~ 0.69220062755


收錄日期: 2021-04-27 17:44:45
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20130112000016KK01718

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